Polscy naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej (AGH) w Krakowie, Sieci Badawczej Łukasiewicz oraz Instytutu Fizyki PAN w Warszawie opracowali innowacyjne moduły termoelektryczne, które mogą przekształcić ciepło odpadowe w energię elektryczną. Ta nowatorska technologia, charakteryzująca się wydajnością dziesięciokrotnie przewyższającą ogniwa fotowoltaiczne, ma potencjał zrewolucjonizować przemysł energetyczny i przyczynić się do zielonej transformacji.
- Opracowane przez polskich naukowców moduły termoelektryczne mają wydajność ponad dziesięciokrotnie wyższą niż ogniwa fotowoltaiczne przy porównywalnych kosztach produkcji.
- Zastosowanie stopów aluminium zamiast ceramiki obniża koszty produkcji, a jednocześnie poprawia przewodnictwo cieplne.
- W poszukiwaniu inwestorów do automatyzacji i masowej produkcji, naukowcy z AGH współpracują z firmą GeniCore, która specjalizuje się w technologii spiekania Spark Plasma Sintering. GeniCore już współpracuje z NASA oraz europejskimi partnerami.
- Na rynku europejskim praktycznie nie ma konkurencji, co stwarza ogromną szansę dla polskiej technologii na globalnym rynku energetycznym.
Spis treści
Wykorzystanie ciepła odpadowego
Ciepło odpadowe, które stanowi aż 60% energii pochodzącej ze spalania paliw kopalnych, jest jednym z najbardziej niedocenianych źródeł energii. Wykorzystanie tej energii mogłoby znacząco poprawić wydajność przemysłu i obniżyć ceny energii dla konsumentów. Polscy naukowcy pokazują, że przekształcenie ciepła odpadowego w energię elektryczną za pomocą modułów termoelektrycznych jest nie tylko możliwe, ale także niezwykle efektywne.
„Zważywszy na znacznie większą gęstość mocy konwerterów termoelektrycznych, cena za 1 W mocy elektrycznej powinna być znacznie korzystniejsza niż w przypadku paneli fotowoltaicznych” – podkreśla prof. Krzysztof Wojciechowski z AGH.
Dzięki zastosowaniu stopów aluminium, które są tańsze i lepiej przewodzą ciepło niż tradycyjne ceramiki, udało się znacząco obniżyć koszty produkcji modułów.
Prof. dr hab. inż. Krzysztof Wojciechowski wraz z zespołem, Źródło: AGH
Jak działają moduły termoelektryczne?
Moduły termoelektryczne składają się z połączonych szeregowo kostek półprzewodnikowych umieszczonych pomiędzy okładzinami wykonanymi ze stopu aluminium. Jedna z okładzin jest podgrzewana, a druga ochładzana, co powoduje wytwarzanie napięcia elektrycznego i przepływ prądu. Okładziny pełnią także rolę izolatora, a brak elementów mechanicznych oraz niewielki rozmiar sprawiają, że moduły termoelektryczne są znacznie wygodniejsze w zastosowaniu niż inne metody przechwytywania ciepła odpadowego.
Współpraca i inwestycje
W celu automatyzacji i masowej produkcji modułów termoelektrycznych, zespół z AGH współpracuje z firmą GeniCore, która specjalizuje się w technologii spiekania Spark Plasma Sintering. GeniCore opracowała maszyny, które umożliwiają szybkie i ekonomiczne wytwarzanie materiałów termoelektrycznych. Firma ta współpracowała już z NASA oraz wieloma europejskimi partnerami, co świadczy o wysokiej jakości i potencjale ich technologii.
Ekologiczne Korzyści
Technologia termoelektryczna oferuje wiele korzyści ekologicznych, takich jak możliwość pracy poza siecią, trwałość oraz generowanie energii odnawialnej w trudno dostępnych miejscach. Dzięki tej technologii możliwe jest zmniejszenie śladu CO2 przemysłu, poprawa efektywności energetycznej oraz odzysk ciepła odpadowego.
„Nasze urządzenia wytwarzają materiały termoelektryczne, które pomogą uzyskiwać energię elektryczną bez użycia paliw kopalnych. To nie tylko oszczędza energię, ale także dba o naszą planetę” – mówi dr inż. Marcin Rosiński z GeniCore.
Nowe podejście do materiałów termoelektrycznych
Zespół prof. Wojciechowskiego opracował również zaawansowane materiały termoelektryczne o rekordowej sprawności przekraczającej 15%. Prace te obejmują rozwój materiałów gradientowych oraz kompozytowych, które regulują energię Fermiego i szerokość przerwy energetycznej, a także ograniczają transport ciepła przy zachowaniu dobrego przewodnictwa elektrycznego.
Potencjał Rynkowy
Na rynku europejskim praktycznie nie ma konkurencji w dziedzinie termoelektryki, co stwarza ogromną szansę dla polskiej technologii na globalnym rynku energetycznym. Zespół z AGH szuka teraz inwestorów, którzy będą gotowi zainwestować w prototypową linię produkcyjną, co pozwoli na obniżenie kosztów wytworzenia modułów termoelektrycznych do poziomu powszechnie dostępnej fotowoltaiki.
„Firmy produkujące bądź rozwijające technologie termoelektryczne istnieją obecnie tylko w Chinach, Stanach Zjednoczonych, Ukrainie i Rosji. Na rynku europejskim praktycznie nie ma konkurencji, więc jest szansa na dobry zysk” – mówi prof. Wojciechowski.
Zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej gsenergia.pl, gdzie znajdą Państwo pełną gamę naszych usług.
W naszej ofercie znajdują się między innymi: Audyty Energetyczne, Świadectwa Charakterystyki Energetycznej, Kogeneracja oraz nasze nowości: Technologie Wodorowe, Wsparcie w Pozyskiwaniu Fuduszy i rozwiązania w zakresie Dekarbonizacji.
Odkryj więcej!
