Отпадната топлина ще захранва компютри и телефони
November 27, 2009
Около 60% от енергията, отделяна при изгарянето на изкопаемите горива се губи като отпадна топлина. Освен това компютрите, клетъчните телефони и автомобилните двигатели трябва да се охлаждат, за да могат да работят. Но според изследователи от MIT има начин по-голямата част от тази енергия да бъде оползотворена и да се превърне отново в електричество.
Разработването на подобни методи за оползотворяване на отпадната енергия може да удължи двойно работата на лаптопи и мобилни телефони с едно зареждане, както и да направи много по-ефективни електроцентрали, автомобили и самолети.
Екипът осъществява експерименти за да установи колко близо може да се достигне до границата на Карно – теоретичната горна граница на ефективността при преобразуването на топлината в електричество. В момента електронните устройства се приближават едва на 1/10 от този лимит, с помощта на термични диоди учените са успели да достигнат 40%, но са убедени че 90% е напълно постижимо.
Тайната на постигането на подобна висока ефективност е в намаляване на пространството между горещата повърхност и преобразуващото устройство – quantom-dot полупроводник.
Компанията MTPV Corp. вече работи по комерсиализирането на технологията и вижда огромен потенциал за приложението и в електрониката и транспорта.
По материали от: Еcogeek
|
Био на автора: Севдалина: Публикувам в Greentech-BG от февруари 2008 с фокус зелени технологии и иновативни решения, които ще помогнат да живеем в един по-чист свят. |
Още по темата:
30 Nov 09
8:45 am
Може да се окаже, че превръщането на топлината, обратно в електричество да е празен ход. Ето тук например:
http://science.compulenta.ru/398822/
се описва за термичен изчислителен елемент.
Друго интересно, което прочетох докато търсех горния материал е това:
http://science.compulenta.ru/460839/
което е целулозен транзистор – технология, която цели екологичен вид интегрална схема…
30 Nov 09
10:39 am
Мисля че това ще е добре да стане, както и ако намираме приложение на поне 6-70% от всичко което смятаме за отпадък. Така поне ще се намалят много от вредните неща за нашата планета.
30 Nov 09
11:12 am
Драгомир, първо благодаря за линковете, интересни са. За първия – Имаше наскоро публикация (Технолоджи ревю или Популярна наула „popsci.com“) за „топлинен транзистор“. Не мисля че има някакво бъдеще – изчислителната техника се нуждае от бързина каквато топлината не може да осигури (заради бавната скорост на разпространениен за колкото и малки мащаби да говорим), за разлика от електричеслият ток (явлението се разпространява със скоростта на светлината въпреки че електроните се движат със скорост от 0.1 до 10 mm/s,,/ има си обяснение/). Тогава ще се питаме „стопли ли?“
, а лично аз от нестандартните начини за процесор, предпочитам да се ползва сгъстен въздух, има такива разработки, не мога да дам линк в момента..
Целулпозният тразистор е вече друго.. Има доста потенциал идеята – От изпечаваемата електроника, до прозрачни, гъвкави големи екрани, безопасни и биоразградни импланти..
30 Nov 09
4:28 pm
Това че „изчислителната техника се нуждае от бързина“ е вярно, но не винаги. Има огромни изчислителни задачи, които биха използвали тази енергия, вместо да хабят електричество. Например преди време имаше 2 интересни screen server-а: единият анализираше данните от телескопа Хабъл за търсене на извънземни, а другия проект беше за декодиране на човешкото ДНК. И двата проекта надуваха процесора до максимум, хабейки ток на човека който поддържа проектите, а и така амортизират процесора. Разбира се, споменатите проекти не са единствените, които изискват огромни изчисления – именно затова хората създават суперкомпютри.
Ако има топливни изчисления, то тогава всечко ще става „безплатно“ – все пак процесорът винаги си грее докато работи.
Относно пневматичен процесор, то ето линк:
http://www.download.bg/index.php?cls=news&mtd=single&id=523146
но и тази идея не е доизпипана. Сгъстения въздух е доста мек (т.е. много се разтяга), което обуславя мнооого ниска скорост. Според мен в бъдеще ще се правят хидравлични процесори, които на практика ще работят на същия принцип.
По принцип предимствата на пневматичните (или хидравлични) процесори, освен сравнително безполезното при нормални условия:
– не се влияят на ядрен взрив, както и на електромагнитни смущения (каквито слънцето инцидентно може да произведе в недопустимо силни количества).
то аз виждам и други:
– може да се произвежда доста лесно, с помощта на подходящ принтер.
– може да се визуализира действието му (за целите на обучението).
и т.н.
Наскоро дори си мислех за пневматичен (т.е. хидравличен) екран, заместител на т.н. електронна хартия. Заместител в истинския смисъл на думата – т.е. да си се управлява електронно, а не от хипотетичен хидравличен процесор, който още е само като идея. Моето „изобретение“ си е доста екологично, изключително евтино, а и с много добро качество. Недостатък е по-големия разход на енергия (но не е чак толкова голям, защото страниците на електронната хартия рядко се сменят).
Мога да напиша статия за идеята си тук – естествено, ако ми се даде възможност. Потребителско име dra…
30 Nov 09
7:21 pm
Хмм..Доста си напред с материала, признавам.. Това са предимстававта, да но и те не са верни – елекртомагнитния импулс (и променливо поле) може да повлиае дори и механични неща – ръяни часовници и др. чрез намагнитване или магнитни сили дори и при немагнитни материали (отблъскеане от вихровите токове на Фуко) както и да предизвика загряване и блокаж в следствие на разширяването на частите… Така че и това не е няакво предимство. Съгласих се, че не е много полезно. За екрана – електрофоретичния дисплей е най-доброто от подобен тип, но и той е относително бавен и дори може да „замръзне“. Но идеята ти може лесно да се приложи за сегментни цифрови или буквени индикатири. Така, че ако искаш продължавай да изобретяваш. Винаги ще има нужда от такива.. Редакторите са готини и няма да ти откажат, а и мен ще ми е интересно, но ако мислиш че има много хляб в идеята – защити си я някак.
За топлината.. Сега – ако имаш предвид да се ползва отделената топлина за генериране посредствон термодвойки или Стирлинг – ОК. Обаче съм готов да се обзаложа, че ако ползваш „топлинен диод, транзистор и топлинен логически елемент далече няма да стигнеш. А да – има едно място дето толплината е бърза и се ползва – скъпите камери за термовизия, дето не ползват охлаждане на стените и матрицата. Пикселите на матрицата се състоят от микроболометри – миниатщрни пластинки, които менят съпротивлението си от нагряване. Нагряването на пикселите идва от фокусирааният (естесвено ползваме специални лещи дето пропускат далечните ИЧ лъчи) топлинен образ. Естествено са по-бавни от онези дето ползват CMOS и охлаждане защото фотоефектътът е безинерционно явление, но са много по-котрастни. Тази вечер ми върви да се самооборвам.
Поздрави
Дискутирайте момчета, в спора се ражда..
01 Dec 09
6:48 am
За това, че и немагнитни и неметални материали се влияят от силно електромагнитно поле е вярно. Електрони съществуват навсякъде, а именно тяхното движение довежда до намагнитване (ако изобщо има какво да се намагнитва) и до загряване. Ако имаш вода например, то много лесно ще я загрееш с електромагнитно поле и ако това стане внезапно в процесора – то бум. Ако имаш някакъв вид олио, обаче, то и то ще се загрее, но в пъти по-малко. Така да се каже хидравличния процесор не е панацея за ядрен взрив, но е многократно по-неподатлив от стандартните електронни процесори.
За топлинните процесори вече казах, че наистина са твърде бавни. Но ако имаш 1000000 такива, то това вече е добра скорост на нормален процесор. Всичко зависи от цената на производството им и от екологичността на технологията. Те няма никога да заместят електронните, но пък ще оползотворяват енергия, която иначе ще се загуби или ще се превърне с големи загуби в електричество.
Отсносно описаната в статията идея, то тя е приложима примерно при лаптопите (защото така одължават живота на батериите, а топлинни процесори на практика няма какво да изчисляват), но на другите места – примерно топлоцентрали, то директните изчисления с „термични процесори“ предполагам че ще са подходящи. Е разбира се и в това не съм сигурен – не знам КПД-то на термичните процесори…