Otopina praznine sa nultom vakuumom pomoću stakla
U svetu istraživanja i razvoja energetskih tehnologija, granice su često postavljene kako bi se osigurala sigurnost i efikasnost. Ipak, postoje trenuci kada grupe istraživača odluče izazvati te granice, poput inovativne ekipa koju je predvodio Cui. Njihov cilj? Overti ne samo kako proizvodimo energiju, već i kako možemo poboljšati njenu gustinu i efikasnost. Ovo je priča o njihovoj revoluciji u dizajnu TPV (Termoelektrični konverter s fotonima) uređaja.
TPV uređaji često se vrednuju prema dve glavne metrike performansi: efikasnosti i gustini snage. Dok su mnogi fokusirani na povećanje efikasnosti, Cui i njegov tim su postavili drugačiji cilj – povećanje gustoće snage. Ovaj pristup je bio ključan za njihovu inovaciju, a rezultati su fascinantni.
TPV uređaj sa nultom vakuumom, koji je dizajnirala istraživačka grupa CUI.
Jedna od ključnih inovacija ovog dizajna je implementacija „nulta-vakuumskog jaza“. Dok su klasični TPV modeli podrazumevali korišćenje vakuuma ili gasova između izvora toplote i solarne ćelije, Cui i njegov tim su uveli jedinstveni izolovani razmač izrađen od stakla visoke prozirnosti i indeksa. Ovakav dizajn stvara kanal visoke gustoće snage koji omogućava toplinskim valovima da efikasno putuju kroz uređaj, minimizirajući gubitke energije.
Ovaj pristup ima višestruke prednosti, uključujući i drastično poboljšanje proizvodnje energije. Stakleni materijal je izuzetno pristupačan, što dodatno čini ovaj dizajn privlačnim za široku primenu. Oni su zadivljujuće uspeli stvoriti uređaj koji može raditi na znatno nižim temperaturama – postavljajući radnu tačku na 1.000 °C, dok drugi postojeći modeli zahtevaju temperature od najmanje 1.500 °C da bi postigli slične rezultate.
„Pre smo morali povećavati temperature da bismo ostvarili veće gustine snage, što je često postalo nesigurno za ceo energetski sistem“, objasnio je Cui. „Sada, možemo postići slične energetske rezultate kao oni sa višim temperaturama, ali sa znatno manje rizika i na nižim temperaturama koje su kompatibilne sa većinom industrijskih procesa.“ Ova sposobnost da ostanemo bezbedni i efikasni predstavlja značajno dostignuće u industriji.
Ali to nije kraj priče. Tim veruje da je njihov trenutni dizajn samo početak. Pored stakla koje je već pokazalo obećavajuće rezultate, istraživači razmatraju korišćenje drugih materijala koji bi mogli dodatno poboljšati proizvodnju snage. Kao što je istakao Habibi, “Ovo je prva demonstracija ovog novog TPV koncepta, ali postoji potencijal za dodatna poboljšanja korišćenjem materiala poput amorfnog silicija, koji bi mogao doneti gotovo 20 puta veće povećanje gustoće snage.”
Ova istraživanja otvaraju vrata za daljnje inovacije i mogu redefinisati način na koji razmišljamo o proizvodnji energije. Sa svakim novim korakom, tim se približava ostvarivanju svojeg vizionarskog cilja, pružajući svetlu budućnost u oblasti obnovljive energije i održivog razvoja.
