Gündelik hayatın akışında ve endüstriyel alanlarda sürekli olarak düşük sıcaklıkta atık ısı üretilmektedir. Leibniz Katı Hal Enstitüsü ve Malzeme Araştırma Enstitüsü araştırmacıları, atık ısıyı elektriğe dönüştüren manyetik bir jeneratör geliştirdi. Verim yönüyle daha gelişmiş bir sistemden bahsedeceğim sizlere..
Gündelik ve endüstriyel süreçlerin birçoğu, içerisindeki artık enerjinin makul ölçüde geri kazanılabilmesi için yeterince sıcak olmayan atık ısı üretmektedir. Büyük bilgi işlem sunucularından veya elektrik santrali soğutma kulelerinden kaynaklanan atık ısı, sonuç olarak havaya karışarak israf olur. Zira şu anda düşük sıcaklıktaki atık ısıyı elektriğe dönüştüren (uygun maliyetli) uygulanabilir çok az sayıda teknoloji bulunmaktadır. Doğrudan malzemenin ısı farkından elektrik gerilimi üreten termoelektrik malzemeler bu alanda umut vaat etmektedir.
 |
| Değişken Isıyla Mıknatıslanmadan Elektrikl Üreten Termomanyetik Jeneratör Atık Isıyı Geri Kazandırır. |
Termoelektrik Malzemeler: Verimli, Ancak Pahalı ve Kısmen Toksik
Termoelektrik jeneratör (TEG) şeklinde kullanılırlar ve kullanılmayan ısıyı elektriğe dönüştürürler. Bu, bir sürecin verimini ve enerji bilançosunu geliştirir. TEG, titreşimsiz, emisyonsuz ve bakım gerektirmeyen bir şekilde çalışır. Örneğin türbinlerin aksine, ısı enerjisini doğrudan hareket enerjisine - hiçbir hareketli parça olmadan - dönüştürürler. Çok önemli bir zayıf noktadan bahsetmek gerekiyor: Bugüne dek kullanılan, termoelektrik malzemeler pahalı ve kısmen de toksiktir. Bu nedenle, termoelektrik malzemelerin araştırılması, seramik, toksik olmayan, düşük maliyetli malzemelerin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır.
Bir Alternatif Olarak Termomanyetik Jeneratörler
İkinci bir enerji geri kazanım imkanı termomanyetik jeneratörlerin kullanılmasıdır. Bazı alaşımların manyetik özelliklerinin sıcaklığa bağlı olmaları gerçeğinden yararlanırlar. Böyle bir malzeme için örnek demir, kobalt, lantan ve silikon elementlerinin alaşımıdır. Bugüne kadar manyetik soğutma uygulamaları için kullanılmıştır. Altında manyetik olduğu 27 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda manyetik değilken altındaki sıcaklıklarda manyetik bir malzemedir.
Sıcak ve soğuk suyla temas ettirildiğinde, malzemenin mıknatıslanması değişir. Bu, jeneratörün içinde bulunan bobinde üretim ve süreçler için kullanılabilecek bir gerilime neden olur. termomanyetik jeneratörün çalışma prensibinden yüz yıldan daha uzun bir süredir faydalanılmaktadır. Şimdiye kadarki enerji geri kazanımının verimi termoelektrik jeneratörlerin veriminden çok daha düşüktü. Ancak teorik hesaplamalar verimin çok daha yüksek olması gerektiğini göstermiştir.
Yeniden Düzenlenmiş Bileşenler
Dresden Leibniz Katı Hal ve Materyal Araştırmaları Enstitüsü'ndeki bilim adamları (IFW), termomagnetik jeneratörlerin performansını kapasite yönünden daha da geliştirmeyi başardılar. Bu doğrultuda Berlin'deki TU Dresden ve Federal Malzeme Araştırma Enstitüsü (BAM) ile işbirliği içerisinde, sistem bileşenlerini tek tek yeniden düzenleyerek verimi önemli ölçüde artırdılar.
Yeni termomagnetik jeneratör de "bileşenler" 2 manyetik kaynak ve 2 termomanyetik alaşım elementidir. Tüm bileşenler, manyetik olarak iletken bir malzemeye bağlanır ve bu, 2 yerde bir bobin ile sarılır. Soğuk-Ilık dönüşümlü bir akış sistemi , termomagnetik elemanların manyetik akıyı dönüşümlü olarak iletmesine veya kesmesine neden olur. Bu sayede manyetik akı, bobinlerde bir elektrik gerilimi meydana getirecek şekilde devrede sürekli olarak yön değiştirir.
Thermomanyetik Jeneratörler Uygulanabilirdir.
Termomanyetik jeneratör 0,2 volt volta ve 1,24 miliwatt gücüne ulaşmaktadır. Bu, kendisinden öncekilerden daha büyük değerlere ulaşıldığını ve IFW bilim adamlarının bakış açısıyla termoelektrik jeneratörlere olası bir alternatif oluşturulduğunu göstermektedir. Araştırmacılara göre, bu nedenle termomanyetik jeneratör, elektriğin atık ısıdan geri kazanılması için uygulaması mümkün olan bir teknoloji olarak öne çıkmaktadır. Termomanyetik jeneratörün özelliklerinin daha da geliştirilebileceğini varsaymaktalar.
