Учёные из Университета Колорадо в Боулдере создали компактное устройство, которое преобразует тепловую энергию в электричество, нарушая закон термодинамики.
Новая технология позволяет преодолеть границу, установленную законом Планка, и увеличить достижимую плотность мощности вдвое по сравнению с традиционными термофотоэлектрическими устройствами.
В сердце этого прибора — стеклянный изолятор с высоким показателем преломления, пропускающий инфракрасное излучение. Этот «нулевой вакуумный зазор» формирует канал высокой плотности мощности, дающий тепловым волнам проходить сквозь устройство без ослабления.
Инновационный подход позволяет получать электроэнергию при более низких температурах, подходящих для большинства промышленных процессов. Устройство, функционирующее при температуре 1000°С, вырабатывает такое же количество энергии, как и существующие термофотоэлектрические системы при 1400°С.
Разработка исследователей может привести к изменениям в производственных отраслях.
Она способна увеличить производство электроэнергии без высоких температур или дорогостоящих материалов. Технология позволяет хранить чистую энергию, снизить выбросы углерода и собирать тепло с геотермальных, ядерных и солнечных электростанций по всему миру.
Группа намеренна продолжить работы, исследуя применение других доступных материалов, например аморфного кремния, что могло бы увеличить плотность мощности приблизительно в двадцать раз.
Технология обладает широким спектром применения, охватывающим создание портативных устройств для генерации энергии и снижение выбросов углерода в высокозагрязняющих отраслях. Оптимизация позволит трансформировать высокотемпературные промышленные процессы, например, производство стекла, стали и цемента, обеспечением их более доступной и экологичной электроэнергией.