Bilim insanları, içten yanmalı motorların ürettiği atık ısının elektriğe dönüştürülmesini sağlayan yeni bir sistem geliştirdi. Bu yenilikçi teknoloji, araçların yakıt verimliliğini artırarak karbon salınımını azaltmayı hedefliyor.
Geleneksel içten yanmalı motorlar, yakıtın yaklaşık yüzde 75’ini ısı olarak kaybederken yalnızca dörtte birini hareket enerjisine dönüştürebiliyor.
ACS Applied Materials & Interfaces dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, bu kayıp ısıyı elektriğe dönüştürerek değerlendirmeyi mümkün kılacak bir sistem öneriyor.
Araştırmacılar, yeni nesil termoelektrik jeneratör ile egzoz ısısını kullanarak elektrik üretmeyi başardı.
Egzoz ısısını elektriğe dönüştüren yenilikçi sistem
Yakıt kaybı sadece verimliliği düşürmekle kalmıyor, aynı zamanda sera gazı emisyonlarını artırarak çevresel sorunlara yol açıyor.
Termoelektrik sistemler, ısı farklarını kullanarak elektrik üreten yarı iletken malzemelerle çalışıyor. Ancak mevcut sistemler genellikle ağır, hantal ve ek soğutma sistemleri gerektiriyor.
Araştırmacılar, yeni geliştirdikleri termoelektrik jeneratörün hafif, verimli ve yüksek hızda çalışan araçlara uyumlu olduğunu belirtiyor.
Araç egzoz sistemlerine entegre edilebilen bu kompakt cihaz, özellikle otomobiller, helikopterler ve insansız hava araçları için uygun bir enerji geri kazanım yöntemi sunuyor.
Verimli ve güçlü termoelektrik jeneratör
Yeni termoelektrik jeneratör, bismut-tellürit adı verilen bir yarı iletken malzeme kullanıyor ve hava koşullandırma sistemlerindeki gibi çalışan ısı değiştiricilerle egzoz ısısını topluyor.
Ayrıca, sistemde sıcaklık farkını artırarak elektrik üretimini optimize eden bir ısı emici (heatsink) bulunuyor.
Prototip, 40 Watt güç üretmeyi başardı ve bu miktarın bir ampulü çalıştırmak için yeterli olduğu belirtiliyor.
Yapılan testlerde, egzoz borusundaki yüksek hava akışının sistemin verimliliğini artırarak daha fazla elektrik üretilmesini sağladığı gözlemlendi.
Yüksek hızlı testler ve gelecek potansiyeli
Sistem, yüksek hız koşullarını simüle eden testlerde başarılı sonuçlar verdi. Araştırmacılar, otomobil egzoz hızlarında 56 Watt, helikopter egzoz hızlarında ise 146 Watt’a kadar güç elde edilebileceğini belirtiyor.
Bu değerler, sırasıyla beş ve on iki lityum-iyon 18650 pilin sağladığı enerjiye denk geliyor.
Uzmanlar, bu sistemin ek soğutma gerektirmeden mevcut egzoz sistemlerine entegre edilebileceğini ifade ediyor.
Temiz enerjiye olan talebin giderek arttığını vurgulayan araştırmacılar, bu teknolojinin yüksek hızlı taşıtlara entegre edilerek enerji verimliliğini artırmada önemli bir adım olabileceğini belirtiyor.