Avantage et inconvénients d'un générateur thermoélectrique

Impact environnemental

• Générateurs thermoélectriques sont particulièrement utiles parce qu'ils tournent un produit des déchets, sous forme de chaleur, en une ressource utilisable sous forme d'électricité. Générateurs thermoélectriques sont des dispositifs à semi-conducteurs qui fournissent une méthode pour convertir le produit des déchets de chaleur nécessaire vers une ressource d'énergie réutilisable. Un nombre énorme de machines créent de la chaleur des déchets, à partir de votre réfrigérateur domestique aux centrales électriques industriels. L'énergie thermique est responsable de près de 90 pour cent de la production mondiale d'électricité, mais les limites des résultats actuels de l'efficacité du système dans plus de la moitié de cette énergie thermique gaspillée comme «la chaleur perdue." Générateurs thermoélectriques doivent potentiel de réduire la quantité de chaleur des déchets et, à son tour, fournit une source renouvelable de la production d'électricité.

Évolutivité

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  La plupart des types d'expérience des moteurs de machines gouttes d'efficacité quand ils sont réduites dans les générateurs thermoélectriques Taille- ne subissent pas les mêmes défis d'évolutivité. L'évolutivité de générateurs thermoélectriques signifie qu'ils ne peuvent être appliquées à un champ d'application plus large d'applications que d'autres types de moteurs. Générateurs thermoélectriques conservent leur efficacité dans des applications aussi petit que un usage domestique, tel qu'un chauffe-eau, et dans des applications aussi grande que les centrales électriques et d'autres applications industrielles.

Efficacité et coûts

• En 2006, le ministère de l'Énergie des États-Unis a signalé que la plupart des générateurs thermoélectriques disponibles dans le commerce fonctionnent à seulement 3 pour cent d'efficacité, un niveau qui traduit en environ 30 $ par watt. Pour les générateurs thermoélectriques à être compétitif dans le marché actuel, le coût par watt aurait besoin d'être plus proche de 5 $, et le rendement devrait augmenter à au moins 15 pour cent à 20 pour cent. Depuis le rapport, la technologie a progressé vers cet objectif. Par exemple, en 2012, les ingénieurs de l'État du Michigan et de l'Université du Nord-Ouest a publié un rapport sur un nouveau matériau qui permettrait d'accroître l'efficacité thermoélectrique des générateurs entre 15 pour cent et 20 pour cent. En 2014, un article publié dans "Advanced Energy Materials" décrit un processus dans lequel les films thermoélectriques ont été manipulés à doubler leur efficacité énergétique de près de 30 pour cent. Bien que ces stratégies d'efficacité accrues sont prometteurs pour la production d'énergie thermoélectrique, ils sont restés dans le développement et ne sont pas largement disponibles dans le commerce à partir de 2014.

Applications potentielles

• Générateurs thermoélectriques servent une gamme d'applications. Curiosité, le rover Mars, utilise des générateurs thermoélectriques pour le pouvoir, et de nombreux constructeurs automobiles utilisent ou expérimentent avec la technologie pour une utilisation dans les voitures. Cependant, l'impact de l'énergie plus grand que les générateurs thermoélectriques pourraient livrer est dans les grandes implémentations à grande échelle dans les usines et les usines électriques, où le fonctionnement continu des moteurs à combustion Développer des quantités énormes de chaleur résiduelle. Les générateurs doivent encore être largement appliquée à ces potentiels plus larges, bien que les progrès en matière d'efficacité sont Incentivizing leur adoption dans les industries manufacturières.