Дослідники з Токійського технологічного інституту розробили новий тип акумуляторних елементів, які можуть напряму перетворювати теплову енергію надр Землі на електрику. Про це повідомляється на сайті Tokyo Tech.
Більшість існуючих геотермальних систем працюють із використанням води, яка нагрівається гарячими каменями в кількох кілометрах від поверхні Землі. Ця вода або присутня там природним чином і її викачують на поверхню, або ж воду туди закачують, нагрівають і викачують назад. Для ефективної роботи такої системи необхідне постійне підтримання високої температури – понад 180°C.
Але, за заявою японських учених, розроблена ними система забезпечить пряме вироблення теплової енергії. Система являє собою сенсибілізовані теплові комірки (STC), які здатні генерувати електрику за температури нижче 100°C, без необхідності використання води або пари.
Акумуляторний елемент складається з трьох шарів матеріалу, затиснутого між двома електродами. Спочатку йде шар з електронною провідністю (ETM), потім шар напівпровідника (германію) і шар твердого електроліту.
Батарею занурюють у гарячу землю, тепло збуджує електрони в напівпровіднику, змушуючи їх переходити в шар ETM. Потім вони виходять через електрод, проходять через зовнішній ланцюг, через допоміжний електрод і досягають електроліту. Там відбуваються окисно-відновні реакції, які переносять низькоенергетичні електрони назад у напівпровідник, починаючи цикл знову. За словами вчених, конструкція акумулятора дозволить виробляти енергію на «напівпостійній» основі.
«Завдяки такій конструкції тепло, яке зазвичай розглядається як низькоякісна енергія, стане чудовим джерелом відновлюваної енергії. Жодної вам радіації, дорогої нафти, нестабільного вироблення електроенергії, як при використанні сонця або вітру», – Сачіко Мацусіта, провідний автор дослідження.
Для повноцінної роботи системи потрібні подальші її доопрацювання. Але розробники з Токійського технологічного інституту сподіваються, що скоро їхній винахід масово використовуватиметься як безперебійне джерело відновлюваної енергії.
