Инженеры Массачусетского технологического института (МTI) и Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) разработали тепловой двигатель без движущихся частей. Он преобразует тепло в электричество с более чем 40% КПД — производительность выше, чем у традиционных тепловых преобразователей.

Новый двигатель представляет собой термофотоэлектрический элемент (TPV), аналогичный элементам солнечной панели, который пассивно улавливает высокоэнергетические фотоны от раскаленного источника тепла и преобразует их в электричество. Конструкция может генерировать электроэнергию от источника с температурой от 1900 до 2400 градусов Цельсия. Исследователи планируют включить ячейку TPV в тепловую батарею сетевого масштаба. Система будет поглощать избыточную энергию из естественных источников, таких как солнце, и накапливать ее в изолированных аккумуляторах из графита. Когда требуется энергия, например в пасмурные дни, элементы TPV преобразуют тепло в электричество и направляют его в электросеть.

«Термофотоэлементы были последним ключевым шагом на пути к демонстрации того, что тепловые батареи являются жизнеспособной концепцией, — говорит профессор факультета машиностроения Массачусетского технологического института Асегун Генри. — Это чрезвычайно важный шаг на пути к распространению возобновляемых источников энергии и переходу к полностью безуглеродной системе».

На данный момент тепловые турбины преобразуют около 35% тепла источника в электроэнергию, а 60% — самый высокий КПД любого двигателя на сегодняшний день. Но обычный механизм зависит от движущихся частей, температура которых ограничена. Источники тепла выше 2000 градусов Цельсия, такие как предложенная Генри система тепловых батарей, были бы слишком горячими.

По материалам зарубежной печати