Dal calore all'energia elettrica grazie ad un nuovo materiale

[ercole69]

Originariamente inviato da Il_maca

Inoltre, leggendo l'articolo non mi è sembrato che si fosse parlato di differenza di calore, ma solo di calore...è questa a mio parere è una bella differenza. Perché se funzionasse realmente a differenza di temperatura, sarebbero delle normali celle di peltier e quindi per avere un'alta efficienza avremmo bisogno di un corpo che si riscaldi e un corpo che si raffreddi. E raffreddare un corpo a sufficienza non è poi così facile. Nel caso in cui invece funzioni solo con calore sarebbe davvero una grande invenzione, in quanto oggi fonte di calore genererebbe corrente. Certo non potremo mai sperare di autoalimentare una casa solo con questo sistema(II principio della termodinamica: impossibile avere rendimento del 100%....) però sarebbe un buon aiuto.

Temo che debba per forza funzionare con un differenziale di calore per poter generare della corrente. Se bastasse scaldare un semiconduttore per ottenere dell'energia avremmo inventato la macchina del moto perpetuo in quanto il passaggio di energia in un conduttore genera sempre calore, che a sua volta genererebbe più energia e così via innescando un ciclo infinito (che porterebbe il materiale al punto di fusione tra l'altro).
Molto probabilmente sono "semplicemente" delle celle di Peltier molto efficienti.
Resta interessante l'impiego in campo automobilistico dove il raffreddamento potrebbe non essere così impegnativo come sembra (viaggiando si riesce a far passare una discreta quantità di aria attraverso ad esempio un radiatore).

[OEidolon]

invece basta una semplice differenza di temperatura

se non credete all'effetto seebeck, potete provare a prendere una peltier e usarla "al contrario"

[Baboo85]

Originariamente inviato da Notturnia

gli faccio tanti auguri.. ma mi sa che hanno scopero l'acqua tiepida..

una centrale a ciclo combinato raggiunge il 67% di efficienza energetica.. qua si parla di 15%.. certo.. magari se rivestiamo le caldaie con questo sistema recuperiamo una parte delle perdite termiche e le convertiamo in energia elettrica.. ma che temperatura serve ?.. o meglio.. che differenziale termico serve per generare energia elettrica ?.. pare una cella di peltier al rovescio..

inoltre.. il costo vale la candela ?

Non c'entra nulla quello che stai dicendo... In una centrale si adottano sistemi diversi (che non conosco, ma immagino per lo piu' meccanici che altro).

Qui si parla di un pezzo di metallo che scaldato produce un 14% di energia elettrica. Dato che siamo in un forum di hardware di pc, la prima cosa che penso e' una CPU o una GPU. Se il tdp di un quad core desktop e' di 130watt, quel 14% (sperando sia una media) corrisponde a 18watt circa di corrente recuperata. Non male.

Vorrei piu' che altro sapere se, come nel mio esempio, quei 18watt vengono trasformati in corrente (ovvero il calore da dissipare passa dai 130watt a 112) oppure no. Sarebbe doppiamente utile, recuperi corrente e raffreddi il sistema.
Altra domanda: ma il processo richiede una trasformazione chimica (quindi dopo un po' la conversione calore/corrente non funziona piu')?

[!fazz]

Originariamente inviato da Baboo85

Non c'entra nulla quello che stai dicendo... In una centrale si adottano sistemi diversi (che non conosco, ma immagino per lo piu' meccanici che altro).

Qui si parla di un pezzo di metallo che scaldato produce un 14% di energia elettrica. Dato che siamo in un forum di hardware di pc, la prima cosa che penso e' una CPU o una GPU. Se il tdp di un quad core desktop e' di 130watt, quel 14% (sperando sia una media) corrisponde a 18watt circa di corrente recuperata. Non male.

Vorrei piu' che altro sapere se, come nel mio esempio, quei 18watt vengono trasformati in corrente (ovvero il calore da dissipare passa dai 130watt a 112) oppure no. Sarebbe doppiamente utile, recuperi corrente e raffreddi il sistema.
Altra domanda: ma il processo richiede una trasformazione chimica (quindi dopo un po' la conversione calore/corrente non funziona piu')?

visto che l'energia non si crea dal nulla la corrente generata dal dispositivo sottrae calore al sistema quindi il calore da dissipare diminuisce,

sistemi come questi non sono nuovi solo che sono nettamente meno efficenti di questo nuovo materiale, circa la metà)
sistemi come questi non richiedono reazioni chimiche, sono principalmente effetti termoelettrici (http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_Seebeck)

penso che la loro applicazione principale attualmente sarà raddoppiare l'efficenza dei vari RTG usati nel campo aereospaziale (visto il costo e la scarsa disponibilità di PbTe) ma non è escluso che se l'evoluzione tecnologica porti ad una diminuzione dei costi ed ad un aumento dell'efficienza di tali sistemi tale da renderli economicamente vantaggiosi anche per l'energy harvesting in campo consumer

[Raghnar-The coWolf-]

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_generator

Esistono e si usano.
Però hanno efficienze attorno al 7% attorno ai 250 gradi.
Se questo promette efficienze del 14% a temperature più umane potrebbe essere applicabile in qualcosa più terra terra delle sonde spaziali e pile nucleari e FORSE fattibile per sognare quelle applicazioni di cui state parlando...

In ogni caso ad esempio un materiale molto più efficiente, ammesso che non sia tossico e resista allo stress meccanico e non sia corrosivo... e ... e.... e... e ... potrebbe essere usato per incrementare notevolmente queste applicazioni, ad esempio diminuendo la radiotossicità dei Peacemaker a pila al plutonio...

[dtreert]

ma le materie prime sono abbastanza diffuse per una produzione di massa?

[sbudellaman]

Originariamente inviato da dtreert

ma le materie prime sono abbastanza diffuse per una produzione di massa?

No e probabilmente sono anche tossiche... per ora.

[icoborg]

the core

[sempron2400+forever]

Mi spiace deluderla, ma i cicli combinati raramente arrivano al 55% di rendimento effettivo... sulla carta anche il termoelettrico arriva al 50% in realtà scarsamente supera il 44%...

In ogni caso in queste ultime centrali, recuperare il 14-15% dell'acqua di raffreddamento ( il 50% delle perdite) significa innalzare il rendimento globale di almeno un 5% con un 5% in meno di consumi ed emissioni...
Come diceva un caro amico, tutto aiuta....

[fdl88]

è inutile che stiamo quì a fare speculazioni filosofiche se non sappiamo il (delta)T necessario per avere quel rendimento

[Ranzo]

gli faccio tanti auguri.. ma mi sa che hanno scopero l'acqua tiepida.. una centrale a ciclo combinato raggiunge il 67% di efficienza energetica.. qua si parla di 15%.. certo.. magari se rivestiamo le caldaie con questo sistema recuperiamo una parte delle perdite termiche e le convertiamo in energia elettrica.. ma che temperatura serve ?.. o meglio.. che differenziale termico serve per generare energia elettrica ?.. pare una cella di peltier al rovescio..

inoltre.. il costo vale la candela ?

Originariamente inviato da sempron2400+forever

Mi spiace deluderla, ma i cicli combinati raramente arrivano al 55% di rendimento effettivo... sulla carta anche il termoelettrico arriva al 50% in realtà scarsamente supera il 44%...

Sono perfettamente d'accordo... se per efficienza energetica di un ciclo combinato intendi il rendimento di primo principio: (Lavoro utile ai morsetti dell'alternatore) / (Calore introdotto nel ciclo) = 67% la vedo molto, ma molto poco realizzabile .
La soglia del 60% non mai stata superata...

Fonte: studio ing. energetica...

[Jak696]

Il potenziale è più grande di quanto sembri. Attualmente un'automobile ha un'efficenza del 15-20%, il restante 80-85% viene letteralmente buttato via in energia termica (calore). Provate ad immaginare: ogni dieci litri pagati otto o più sono completamente sprecati.
Se si riuscisse a recuperare anche solo il 20% di questo calore, potremmo raddoppiare l'efficenza con risparmi nei consumi e nell'impatto ambientale.

[lucusta]

Originariamente inviato da Pegamugh

Precisazione, il fotovoltaico non funziona grazie al calore, ma alla luce solare (ai fotoni con una determinata energia) sembrano la stessa cosa ma non lo soni affatto! Tant'è che una cella pv più è a temperature elevate meno sarà efficiente.
Inoltre: le celle peltier funzionano già anche al contrario! credo però che abbiano rendimenti molto bassi, certo non il 15% che promette questa tecnologia!

in effetto seeback (http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_Seebeck) si ottiene circa il 3% su deltaT di 100°, per un costo di circa 10.000 euro al mq su potenze massime di 10000W termici (ossia recuperi 300W) per un peso di una cinquantina di Kg/mq escusa l'elettronica di controllo...
volevo fare un alternatore con la marmitta dell'auto.