می ‏توان از گرمای بیرون برق تولید کرد

به گزارش انرژی‌هاب: دکتر عنایت عضو گروه تحقیق می‏ گوید: الکتریسیته گرمایی تولید شده توسط محققان دانشگاه علوم و فناوری(KAUST)، بر ‏اساس اختلاف دمایی است که بین طرف بیرونی گرم و طرف داخلی نسبتا سرد پنجره است.‏ زمانی که دسته خاصی از مواد به نام مواد ترموالکتریک با یک گرادیان دما مواجه ‏می‌شوند، حرکت حامل‌های بار در آنها از طرف گرم به طرف سرد به تولید جریان ‏الکتریکی منجر می‌شود و زمانی که یک بار الکتریکی در عرض این مدار جریان می‌یابد، مقداری ‏توان مفید در پاسخ به گرادیان دمای اعمال‌شده تولید می ‏شود.

هنگامی که یک طبقه خاص از مواد به نام مواد ترموالکتریک در معرض یک شیب دما قرار می گیرند، حرکت حامل اکثرا در داخل مواد از سمت گرم به سمت سرد بوده و در نتیجه تولید جریان خالص می ‏کند. زمانی که یک بار الکتریکی به این مدار اعمال می ‏شود، مقادیر مفید  قدرت تولید شده را می ‏توان در پاسخ به گرادیان درجه حرارت اعمال شده شاهد بود. نتیجتا، وجود شیب دمایی بین محیط گرم در فضای باز گرم شده توسط خورشید در سطح بیرونی پنجره دیده می‏ شود، و درجه حرارت سردتر داخل یک ساختمان که برای تولید انرژی حرارتی عمدتا به دلیل حضور لایه مسدود کردن استفاده نمی‏ شود، یعنی همان پنجره شیشه ای پنجره که بین دو محیط دما قراردارد (به خصوص در مناطق آب و هوای گرم  کویری که این گرادیان زیاد است).

محمد مصطفی حسین، رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید: ما برای تبدیل پنجره‌های شیشه‌ای به ژنراتورهای ‏ترموالکتریک با ترسیب مواد ترموالکتریک در سرتاسر شیشه به جای ترسیب آنها روی یک ‏طرف آن، ایده جدیدی ارائه کردیم. در این حالت، دو محیط دمایی طرفین پنجره، می‌توانند ‏بطور همزمان مواد ترموالکتریک را تحت تاثیر قرار دهند و گرادیان دمایی برای تولید توان ‏اعمال کنند.

با این حال، در خصوص ترسیب مواد ترموالکتریک در سرتاسر تمام ضخامت شیشه ‏پنجره که می‌تواند حدود ۵ میلی‌متر باشد، چالشی وجود دارد. متاسفانه تکنیک‌های ترسیب ‏میکروساخت مرسوم از قبیل اسپاترینگ، تبخیر پرتوی الکترونی و ترسیب الکتروشیمیایی ‏نمی‌توانند به چنین ضخامتی برسند.‏

ارزشمندی این ایده و اجرایی بودن آن توسط انتشارات سایت علمی گزارش‏ های علمی و کنفرانس ‏های علمی برتر جهان، ازجمله سی و یکمین کنفرانس بین المللی ترمودینامیک، در آلبورگ و بستون در سال ۲۰۱۲ تأیید و شناخته شده است.