Nanogenerator daya termal dibuat tanpa bagian yang bergerak padat
Spotlight

Nanogenerator daya termal dibuat tanpa bagian yang bergerak padat


Skema dari nanogenerator triboelektrik berbasis logam cair yang digerakkan secara termoakustik. Kredit: Shunmin Zhu, Guoyao Yu, Wei Tang, Jianying Hu, dan Ercang Luo

Ketika krisis lingkungan dan energi semakin sering terjadi di seluruh dunia, pemanen energi panas yang mampu mengubah energi panas yang melimpah — seperti radiasi matahari, limbah panas, pembakaran biomassa, atau energi geotermal — menjadi energi mekanik tampaknya menjadi energi yang menjanjikan strategi untuk mengurangi banyak krisis.

Mayoritas teknologi pembangkit listrik termal melibatkan komponen bergerak yang kokoh, yang dapat mengurangi keandalannya dan menyebabkan seringnya perawatan. Ini mengilhami para peneliti di China untuk mengembangkan nanogenerator daya termal tanpa bagian yang bergerak padat.

Di Sastra Fisika Terapan, para peneliti mengusulkan sebuah nanogenerator tenaga panas, yang disebut nanogenerator triboelektrik berbasis logam cair termoakustik, atau TA-LM-TENG, yang mengubah energi panas menjadi energi listrik.

“Generator ini mencakup dua bagian: mesin termoakustik dan nanogenerator triboelektrik berbasis logam cair (LM-TENG),” kata Guoyao Yu, profesor di Institut Teknik Fisika dan Kimia, Akademi Ilmu Pengetahuan China.

Pertama, mesin termoakustik mengubah energi panas menjadi energi akustik melalui ekspansi termal osilasi dan kontraksi gas. Selanjutnya, LM-TENG mengubah energi akustik menjadi energi listrik melalui efek kopling elektrifikasi kontak dan induksi elektrostatis.

Saat memanaskan penukar panas dari mesin termoakustik, “gas di mesin mulai berosilasi secara spontan,” kata Yu. “Gerakan osilasi gas mendorong kolom logam cair yang mengalir bolak-balik dalam tabung berbentuk U. Hal ini membuat logam cair tenggelam secara berkala dan terpisah dengan film polimida, menghasilkan tegangan alternatif pada elektroda. Ini mengekstraksi daya listrik dari TA-LM-TENG. “

Fitur TA-LM-TENG yang paling diinginkan adalah tidak adanya bagian bergerak padat yang dapat pecah, yang akan memastikan nanogenerator lebih andal dan membantunya mencapai umur yang panjang.

“Generator ini juga menjanjikan efisiensi konversi panas-ke-listrik yang secara teoritis tinggi,” kata Yu. “Dan kami merancang dan membangun prototipe konseptual untuk memvalidasi kelayakan konsep kami. Dalam percobaan pendahuluan, amplitudo tegangan sirkuit terbuka tertinggi 15 volt tercapai, yang menyiratkan bahwa konsep kami telah didemonstrasikan dengan baik.”

Selama nanogenerator daya termal yang diusulkan dapat dikurangi ukurannya, itu “menunjukkan potensi untuk aplikasi, seperti pemulihan panas limbah, catu daya di dalam (sistem mikroelektromekanis), tenaga surya, dan sistem tenaga luar angkasa,” kata Yu.


Para ilmuwan mengusulkan generator tenaga panas yang sangat andal


Informasi lebih lanjut:
Shunmin Zhu dkk, nanogenerator triboelektrik berbasis logam cair yang digerakkan secara termoakustik: Generator tenaga termal tanpa bagian yang bergerak padat, Sastra Fisika Terapan (2021). DOI: 10.1063 / 5.0041415

Disediakan oleh American Institute of Physics

Kutipan: Nanogenerator daya termal yang dibuat tanpa bagian yang bergerak padat (2021, 31 Maret) diambil pada 31 Maret 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-03-thermal-power-nanogenerator-solid.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SGP Hari Ini