นักวิทยาศาสตร์ต้องการสร้างอุปกรณ์ที่สามารถจับความร้อนในร่างกายที่เราแผ่ออกไป และใช้เพื่อขับเคลื่อนเทคโนโลยีอื่นๆ

หากคุณเคยเห็นตัวเองผ่านกล้องถ่ายภาพความร้อน คุณจะรู้ว่าร่างกายของคุณผลิตความร้อนออกมามาก นี่เป็นของเสียจริงๆ ของเรา- ทุกตารางฟุตของร่างกายมนุษย์ให้ความร้อนออกมาเทียบเท่ากับประมาณ 19 นัดต่อชั่วโมง

น่าเสียดายที่ความร้อนส่วนใหญ่เล็ดลอดเข้าไปด้านใน- จะดีกว่าไหมถ้าเราสามารถนำมันมาผลิตได้- การวิจัยของฉันแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เป็นไปได้แน่นอน ฉันและเพื่อนร่วมงานเป็นค้นพบวิธีการของการดักจับและกักเก็บความร้อนในร่างกายเพื่อผลิตพลังงานโดยใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

เป้าหมายคือการสร้างอุปกรณ์ที่สามารถสร้างและกักเก็บพลังงานได้ โดยทำหน้าที่เหมือนธนาคารพลังงานในตัวสำหรับเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ สิ่งนี้อาจทำให้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น นาฬิกาอัจฉริยะ ตัวติดตามฟิตเนส หรือตัวติดตาม GPS ทำงานได้นานขึ้นมาก หรือแม้กระทั่งอย่างไม่มีกำหนด โดยการควบคุมความร้อนในร่างกายของเรา

ไม่ใช่แค่ร่างกายของเราเท่านั้นที่ก่อให้เกิดความร้อนเหลือทิ้ง ในโลกที่ก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของเรา ความร้อนเหลือทิ้งจำนวนมากถูกสร้างขึ้นทุกวัน ตั้งแต่เครื่องยนต์ของยานพาหนะของเราไปจนถึงเครื่องจักรที่ผลิตสินค้า

โดยปกติแล้ว ความร้อนนี้จะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศด้วย ซึ่งถือเป็นการพลาดโอกาสในการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ แนวคิดที่เกิดขึ้นของ “การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่" พยายามที่จะจัดการกับความไร้ประสิทธิภาพนี้ ด้วยการควบคุมพลังงานที่สูญเปล่านี้ อุตสาหกรรมต่างๆ จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานของตนและมีส่วนร่วมในสภาพแวดล้อมที่ยั่งยืนมากขึ้น

ที่ผลเทอร์โมอิเล็กทริกเป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยเปลี่ยนความร้อนให้เป็นไฟฟ้าได้ ซึ่งทำงานโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้า เนื่องจากอิเล็กตรอนไหลจากด้านร้อนไปด้านเย็น ทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้

ธรรมดาวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกแต่มักทำมาจาก-หรือ- สิ่งเหล่านี้มาพร้อมกับความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพที่จำกัดการใช้งานจริง

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกส่งตรงถึงกล่องจดหมายของคุณ

ที่เกี่ยวข้อง:

พลังแห่งไม้

แต่เราค้นพบว่าคุณสามารถสร้างวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกจากไม้ได้ ซึ่งเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยและยั่งยืนกว่า

ไม้เป็นส่วนสำคัญในอารยธรรมของมนุษย์มานานหลายศตวรรษ โดยทำหน้าที่เป็นแหล่งวัสดุก่อสร้างและเชื้อเพลิง เรากำลังค้นพบศักยภาพของวัสดุจากไม้ในการแปลงความร้อนเหลือทิ้งซึ่งมักสูญเสียไปในกระบวนการอุตสาหกรรมให้เป็นพลังงานไฟฟ้าอันมีค่า

แนวทางนี้ไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน แต่ยังกำหนดนิยามใหม่ที่เรามองว่าวัสดุในชีวิตประจำวันเป็นองค์ประกอบสำคัญของโซลูชั่นพลังงานที่ยั่งยืน

ทีมงานของเราที่ University of Limerick ร่วมกับ University of Valenciaได้พัฒนาแล้ววิธีการอย่างยั่งยืนในการแปลงความร้อนเหลือทิ้งเป็นไฟฟ้าโดยใช้ผลิตภัณฑ์จากไม้ของไอร์แลนด์โดยเฉพาะลิกนินซึ่งเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมกระดาษ

การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าเยื่อที่มีลิกนินเป็นส่วนประกอบหลัก เมื่อแช่ในสารละลายเกลือ สามารถเปลี่ยนความร้อนทิ้งที่อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 200°C) ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความแตกต่างของอุณหภูมิทั่วทั้งเมมเบรนลิกนินทำให้ไอออน (อะตอมที่มีประจุ) ในสารละลายเกลือเคลื่อนที่ ไอออนบวกจะเคลื่อนไปทางด้านที่เย็นกว่า ในขณะที่ไอออนลบจะเคลื่อนไปทางด้านที่ร้อนกว่า การแยกประจุนี้ทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าทั่วเมมเบรน ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้

ตั้งแต่ประมาณ66% ของความร้อนเหลือทิ้งทางอุตสาหกรรมซึ่งอยู่ในช่วงอุณหภูมินี้ นวัตกรรมนี้จึงเป็นโอกาสสำคัญสำหรับการแก้ปัญหาพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

เทคโนโลยีใหม่นี้มีศักยภาพที่จะสร้างความแตกต่างอย่างมากในหลายด้าน อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิต ซึ่งผลิตความร้อนตกค้างจำนวนมาก อาจได้รับประโยชน์ที่สำคัญจากการเปลี่ยนความร้อนเหลือทิ้งนั้นให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยให้ประหยัดพลังงานและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ ได้ ตั้งแต่การจ่ายพลังงานในพื้นที่ห่างไกลไปจนถึงการจ่ายไฟให้กับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ในการใช้งานในชีวิตประจำวัน ลักษณะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมยังทำให้เป็นโซลูชั่นที่น่าหวังสำหรับการผลิตพลังงานที่ยั่งยืนในอาคารและโครงสร้างพื้นฐาน

ปัญหาเรื่องการจัดเก็บข้อมูล

การเก็บสะสมพลังงานจากความร้อนเหลือทิ้งเป็นเพียงก้าวแรกเท่านั้น การจัดเก็บอย่างมีประสิทธิภาพก็มีความสำคัญไม่แพ้กันซุปเปอร์คาปาซิเตอร์เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่ชาร์จและคายประจุไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว ทำให้จำเป็นสำหรับการใช้งานที่ต้องการการส่งพลังงานที่รวดเร็ว

อย่างไรก็ตามการพึ่งพาเชื้อเพลิงที่ได้มาจากฟอสซิลวัสดุทำให้เกิดความกังวลเรื่องความยั่งยืน โดยเน้นถึงความจำเป็นในการใช้ทางเลือกทดแทนในการผลิต

กลุ่มวิจัยของเราได้ค้นพบว่าคาร์บอนที่มีรูพรุนที่มีลิกนินเป็นหลักสามารถทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดในซุปเปอร์คาปาซิเตอร์สำหรับการจัดเก็บพลังงานที่เกิดจากการเก็บเกี่ยวความร้อนเหลือทิ้งโดยใช้เมมเบรนลิกนิน

กระบวนการนี้ช่วยให้เมมเบรนลิกนินจับและแปลงความร้อนเหลือทิ้งให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ในขณะที่โครงสร้างคาร์บอนที่มีรูพรุนช่วยให้เคลื่อนที่และกักเก็บไอออนได้อย่างรวดเร็ว โดยการจัดหาทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่หลีกเลี่ยงสารเคมีที่เป็นอันตรายและพึ่งพาแนวทางนี้นำเสนอโซลูชั่นที่ยั่งยืนสำหรับการจัดเก็บพลังงานจากความร้อนเหลือทิ้ง

นวัตกรรมเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานนี้สามารถขับเคลื่อนทุกสิ่งจากผู้บริโภค,เทคโนโลยีสวมใส่ได้เพื่อ-

บทความแก้ไขนี้เผยแพร่ซ้ำจากการสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-