Российские учёные придумали, как недорого преобразовывать тепло человеческого тела в электричество

Преобразование бросового тепла от всевозможных источников в электричество остаётся заветной целью множества учёных коллективов во всём мире. Сегодня тепло рассеивается в окружающем пространстве, тогда как науке давно известны способы получения электричества в ходе химических реакций с нагревом. В изучении таких реакций далеко продвинулись российские физики, которые вчера предложили самую недорогую на сегодня термоэлектрическую технологию.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Как сообщается на сайте НИТУ «МИСиС», российские исследователи в составе международного научного коллектива представили новую экономичную электрохимическую ячейку на углеродной ткани. Именно в этом заключается главная экономия. Вместо обычно задействованных для изготовления термоэлектрохимических ячеейк (термоячеек) углеродных нанотрубок, чья цена всё ещё очень высока, российские учёные предложили использовать в качестве электродов углеродную ткань с модифицированной поверхностью. Это на порядок дешевле, чем использовать нанотрубки.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Отметим, в комментариях часто путают термоячейки с термоэлементами Пельтье. Термоячейки работают на эффекте Зеебека и создают течение электрического тока при разности температур, а термоэлементы переносят энергию при прохождении электрического тока — создают разность температур. Ожидается, что термоячейки станут священным Граалем для съёма температур до 100 °С. Например, они обещают оказаться перспективными для преобразования тепла тела человека в электричество для питания носимой электроники.

Российские физики предлагают использовать в качестве термоячейки элементы с электродами из углеродной ткани с покрытием из титана и оксида титана с жидким электролитом на основе ферри- и ферроцианида калия. В такой ячейке под воздействием тепла происходят восстановительно-окислительные реакции, в ходе которых вырабатывается ток.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

По сравнению с классической ячейкой с солевым мостиком и корпусом типа монетной ячейки новая разработка показала рост производительности до 25,2 мВт/м², а также КПД в 1,37 %. Кажется мало? Но рекордный КПД в сфере термоячеек всего 3 % и для достижения такого результата необходимы электроды из нанотрубок с наночастицами платины. Электроды, предложенные российскими физиками с коллегами из Нигерии и ряда российских вузов, выходят намного дешевле. Дальнейшая работа будет нацелена на повышение КПД и выходной мощности перспективных теромячеек.