Polscy naukowcy pracują nad generatorem wytwarzającym energię elektryczną z marnowanego ciepła

fot. unep.org

Polscy naukowcy prowadzą prace nad modułami termoelektrycznymi, które umożliwiają konwersję energii cieplnej na elektryczną. Na ich bazie powstał prototyp generatora termoelektrycznego TEG, który ma przetwarzać ciepło marnowane np. w elektrowni biogazowej. Zastosowanie technologii pozwalającej na odzysk nawet niewielkiej ilości energii i podniesienie sprawności istniejących bądź wdrażanych systemów energetycznych mogą według twórców prowadzić do gigantycznych zysków energetycznych i finansowych zarówno w skali Polski, jak i świata.

Zaprojektowany i wykonany w projekcie TERMOMOD, finansowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, generator termoelektryczny TEG wykorzystuje ciepło ze spalanego biogazu. Instalacja bezpośrednio konwertuje energię cieplną na energię elektryczną za pomocą modułów termoelektrycznych.

– Proces przetwarzania energii cieplnej w energię elektryczną przebiega przy wykorzystaniu modułu termoelektrycznego, który zbudowany jest ze specjalnych materiałów półprzewodnikowych. Są to tzw. materiały termoelektryczne. Połączone w szereg w specjalnym ogniwie tworzą złącza, które przetwarzają bezpośrednio energię cieplną w energię elektryczną – mówi dr inż. Rafał Zybała z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych.

Twórcy stawiają sobie za zadanie przetwarzanie energii, która pochodzi z już istniejących źródeł jako odpadowa energia cieplna. Według szacunków eksperta z ITME nawet 60–70 proc. energii marnowane jest w sposób bezpowrotny. To energia pochodząca między innymi z elektrowni biogazowych. Wykorzystanie modułów termoelektryczych pozwoli odzyskać przynajmniej część tej energii i przetworzyć ją na energię elektryczną.

– Zastosowanie technologii pozwalającej na odzysk nawet niewielkiej ilości energii, a w TEG jest to od kilku do kilkunastu procent, i podniesienie sprawności istniejących bądź wdrażanych systemów energetycznych, może prowadzić do gigantycznych zysków energetycznych i finansowych zarówno w skali Polski, jak i w skali świata – przekonuje ekspert z ITME.

Moduły termoelektryczne już są stosowane, przede wszystkim w branży chłodniczej. Powszechnym rozwiązaniem są ogniwa Peltiera, w których w wyniku przepływu prądu wymuszany jest przepływ ciepła. Moduły TE opracowywane przez ITME wykorzystują odwrotny efekt – Seebecka, przetwarzając bezpośrednio energię cieplną na energię elektryczną. Najbardziej powszechnym zastosowaniem są w tym momencie zastosowania kosmiczne oraz wojskowe, natomiast w przyszłości moduły termoelektryczne mogą być stosowane zarówno w przemyśle motoryzacyjnym, jak i w szeroko rozumianym przemyśle energetycznym.

– Wykorzystanie technologii TEG nie dotyczy tylko biogazu czy ogromnych obiektów takich jak np. elektrociepłownie, ale stosując technologię wykorzystującą efekty termoelektryczne, możemy usprawnić istniejące procesy technologiczne wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z niezagospodarowanym ciepłem odpadowym – tłumaczy dr inż. Rafał Zybała.

Generator Termoelektryczny TEG zostanie testowo uruchomiony w ciągu najbliższych dni w ramach instalacji energetycznej polskiej firmy NOVAGO.