Polacy rozwijają przełomową technologię: moduły termoelektryczne

Zespół badawczy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie opracował innowacyjne ogniwa termoelektryczne. Zgodnie z informacjami przekazanymi przez naukowców z tej uczelni, ich wydajność  dziesięciokrotnie przekracza wydajność ogniw fotowoltaicznych o podobnych kosztach produkcji. Jak zaznaczają w AGH, termoelektryki to przełom, którego pionierami są polscy eksperci.

Badacze z krakowskiej AGH podkreślają, że tradycyjna energetyka wykorzystuje tylko około 40% energii z węgla oraz innych paliw kopalnych, a pozostałe 60% traci się jako ciepło odpadowe. To ciepło odpadowe mogłoby stanowić darmowe źródło energii, na równi z wiatrem czy słońcem, i służyć do zwiększenia efektywności przemysłu oraz obniżenia kosztów energii dla użytkowników.

Naukowcy wskazują, że ciepło odpadowe ma potencjał do zastąpienia znacznej części paliw kopalnych, przyczyniając się do ekologicznej transformacji energetyki. Wykorzystanie tylko trzech głównych źródeł ciepła odpadowego z Warszawy (w tym z zakładu oczyszczania ścieków Czajka), czyli 3,3 TWh, mogłoby zapewnić ogrzewanie sieciowe dla około 380 tys. domów.

Moduły termoelektryczne to technologia umożliwiająca przekształcanie odpadowej energii cieplnej w elektryczność.

Termoelektryki z laboratorium w Krakowie

Inżynierowie z polskich ośrodków naukowych i firm stworzyli kompaktową wersję modułów termoelektrycznych bez mechanicznych elementów ruchomych. Prowadzone przez prof. dr. hab. Krzysztofa Wojciechowskiego, kierownika Laboratorium Badań Termoelektrycznych na AGH, badania doprowadziły do stworzenia modułów termoelektrycznych o wydajności przekraczającej dziesięciokrotnie te fotowoltaiczne przy zbliżonych kosztach produkcji.

Zdaniem badaczy, proces technologiczny produkcji termoelektryków oraz koszt materiałów są porównywalne do tych w produkcji odpowiednich elementów fotowoltaicznych. Prof. Wojciechowski wskazuje, że większa gęstość mocy konwerterów termoelektrycznych może przekładać się na znacznie korzystniejszą cenę za 1 W mocy elektrycznej w porównaniu do paneli fotowoltaicznych.

Koszt produkcji modułów termoelektrycznych został zredukowany do poziomu kosztów dzisiejszych paneli PV dzięki zastosowaniu mniej kosztownych i lepiej przewodzących ciepło stopów aluminium. Wyższa wydajność oraz cena według twórców uczyniły termoelektryczność jednym z kluczowych polskich projektów ekologicznych.

Materiały termoelektryczne od firmy z Warszawy

Zespół rozwijający technologię termoelektryków, na czele którego stoi warszawska firma Genicore, jest liderem w dziedzinie materiałów termoelektrycznych. Opracowali oni maszynę o powierzchni zaledwie 3 m², która może zrewolucjonizować ten sektor działalności.

Materiały produkowane przez urządzenie GeniCore mają wielkość kilkudziesięciu nanometrów – setki razy mniej niż grubość ludzkiego włosa. Firma wykorzystuje do tej precyzyjnej produkcji maszyny działające pod naciskiem 35 ton i przy natężeniu prądu rzędu kilku tysięcy amperów. Genicore specjalizuje się w technologii spiekania iskrowego plazmowego, co ma umożliwiać szybkie i ekonomiczne wytwarzanie materiałów termoelektrycznych.

“Nasze urządzenia wytwarzają materiały termoelektryczne, które pomogą uzyskiwać energię elektryczną bez użycia paliw kopalnych. Pozwolą korzystać z naturalnego ciepła, które już istnieje w naszym otoczeniu, na przykład ze słońca czy z różnych procesów przemysłowych, i zamieniać je na elektryczność. To nie tylko oszczędza energię, ale także dba o naszą planetę i dostarczy przyszłym pokoleniom więcej czystej energii” – mówi dr inż. Marcin Rosiński z GeniCore.

Współpraca z agencjami kosmicznymi

Firma GeniCore wykorzystuje swoje innowacyjne materiały w różnorodnych aplikacjach, w tym w produkcji zielonej energii z ciepła odpadowego, systemach zabezpieczeń przemysłowych, zasilaczach sieci ciepłowniczych oraz czujnikach do wykrywania wycieków gazu w odległych lokalizacjach. Ich technologia termoelektryczna oferuje wiele korzyści, takich jak możliwość działania niezależnego od sieci, generowanie odnawialnej energii w miejscach trudno dostępnych, zwiększona efektywność energetyczna oraz odzysk ciepła odpadowego.

Profesor Wojciechowski współpracował już z takimi firmami jak Honda, Sasol Technology, EDF Polska, Synthos, Collins Aerospace Polska, General Electric oraz Aviation Polska. Natomiast GeniCore nawiązała współpracę z NASA oraz innymi agencjami kosmicznymi. Firma produkuje obecnie maszyny U-FAST Glovebox, które umożliwiają produkcję spiekanych proszków w warunkach odizolowanych od atmosfery. Francuski ośrodek badawczy CNRS złożył już zamówienie na taką maszynę.

GeniCore współpracuje również z dwunastoma europejskimi partnerami w ramach projektu START, który koncentruje się na technologii termoelektrycznej z budżetem wynoszącym 9,2 miliona euro. Projekt ten skupia się na zmniejszeniu zanieczyszczeń poprzez wykorzystanie odpadów górniczych.

Źródło: gramwzielone.pl