De zonnecel met de warmteomzetter (afb: Stanford)
Zonnecellen die ook nog stroom leveren als de zon onder is? Dat lijkt me sensationeel en het lijkt waar te zijn. Die nieuwe zonnecellen ‘oogsten’ namelijk ook uit de temperatuurverschillen tussen de cellen en hun omgeving. Lees verder
De nieuwe thermomagnetische generator peurt nog stroom uit gassen die maar iets warmer zijn dan de omgevingstemperatuur (afb: IMT/KIT)
Een groot probleem is dat mensen erg onhandig zijn in het omzetten van allerlei energiebronnen in voor de mens handige vorm. Krachtcentrales, ook kerncentrales, zijn eigenlijk heel primitieve vormen om elektrische energie uit energierijke verbindingen te halen. Daarbij komt een hoop warmte vrij waar we niks of in ieder geval weinig mee doen. Ook bij allerlei industriële processen komt warmte vrij die meestal ‘geloosd ‘ wordt. Er wordt wel gezocht naar manieren om afvalwarmte te gebruiken, maar dat schiet ook niet echt op. Misschien tot voor kort. Nu komen onderzoekers van het KIT in Frankfurt en de universiteit van Tōhoku in Japan met een ontwikkeling om uit afvalwarmte elektriciteit op te wekken met behulp van zogeheten thermomagnetische generatoren die ruim drie keer beter werken dan voorgaande versies. Lees verder
Een rasterelektronenmicroscoopopname van de hoogentropielegeringen (afb: Shen Guo)
Het fenomeen thermo-elektriciteit, het omzetten van warmte in elektriciteit, is al lang bekend. Dat wordt, onder meer gebruikt bij temperatuurmeting (thermokoppels). Er is echter ook al lang de hoop dat thermo-elektriciteit een rol kan spelen bij het benutten van restwarmte. Het rendement is echter tot nu toe zo laag dat het de moeite niet loont, hoewel onderzoekers van de universiteit van Chalmers (Zwe) melden dat bij lage temperaturen al efficiënte thermo-elektrische systemen zouden bestaan. Zij zouden nu het ‘ideale’ materiaal hebben gevonden voor omzetting bij hoge temperaturen: legeringen met een hoge entropie. Ik moet het nog zien. Lees verder
De truc bij de ammoniabatterij is dat de elektrolyt (in feite ammoniak) met behulp van afvalwarmte wordt verplaatst van de ene elektrodekamer in de andere.
Onderzoekers van de universiteit van Pennsylvania (VS) hebben een batterij ontwikkeld die het ‘doet’ op afvalwarmte. De batterij, waarvan de belangrijkste ingrediënten koper en ammoniumzout zijn, heeft volgens de onderzoekers een vermogensdichtheid van 60 W/m2. Dat zou tien keer beter zijn dan de beste thermoelektrische batterijen (batterijen die warmte omzetten in elektriciteit).
Steeds als je weer leest dat er een of ander listig technisch systeempje is ontwikkeld, dan moet worden erkend dat dat nog niet in de buurt van de listigheid van natuurlijke systemen komt. Al honderden jaren wordt er wat afgeknoeid op het gebied van energievoorziening, maar we zijn met al ons technisch vernuft nog niet in de buurt gekomen van de energievoorziening van, bijvoorbeeld, een eukaryoot wezen als de mens. Dat hele systeem werkt bij een relatief lage temperatuur (zo’n 37°C) en loopt op een breed scala aan brandstoffen. Onderzoekers van het Zuid-Koreaanse instituut KAIST proberen een systeempje te ontwikkelen dat gebruik maakt van verschil in lichaams- en luchttemperatuur om elektriciteit op te wekken voor dinkskes als mobiele telefoons. Lees verder
De nanozuiltjes zouden de warmtegeleiding verminderen, maar de elektrische geleiding ongemoeid laten (afb.: Mahmoud Hussein)
Thermoelektriciteit is een techniek om warmte direct om te zetten in stroom, zonder de tussenkomst van potjes kokend water en stoom. Onderzoekers van de universiteit van Colorado rond Mahmoud Hussein schijnen een methode ontwikkeld te hebben waarmee thermoelektrische materialen aanzienlijk beter presteren. Die methode houdt een belofte in dat we al die warmte die we nu nog ongebruikt de atmosfeer in sturen op een dag een nuttige bestemming kunnen geven. Nanopilaartjes schijnen daarbij een cruciale rol te spelen. Lees verder
Een nieuw type generator – ontwikkeld door onderzoekers van het Max Planck-instituut voor vastestoffysica in Stuttgart, de universiteit van Augsburg (D) en van de Amerikaanse Stanford-universiteit zet warmte of licht direct om in elektriciteit. Deze zogeheten thermoionische generator zou, met zijn theoretische rendement van 40%, zo’n vier keer efficiënter zijn dan soortgelijke generatoren nu halen. Lees verder
De vacuümemulator (foto: ETHZ)
Het maken van elektriciteit is een nogal inefficiënte en ouderwetse bezigheid. Je maakt een pot water warm, wringt de stoom die daarvan af komt door wat pijpjes en brengt met de zo ontstane gasstroom een magneet aan het draaien die wisselstroom induceert in een spoel. We kunnen duur doen, maar zo primitief is het nog steeds. De zon is een gulle schenker van energie, maar wij, slimme mensen, weten daar nauwelijks van te profiteren. Zonnecellen zijn een elegante manier om licht direct om te zetten in elektriciteit, maar daar zijn we al jaren mee aan het knoeien, vooral vanwege de hoge kosten en het relatief lage rendement (dat is een kip/ei-verhaal). Er zijn ook technieken om direct warmte om te zetten in elektriciteit, maar ook die kampen met lage relatief rendement. Aan de Eidgenossische technische Hochschule Zürich schijnt wat dat betreft nu een stap in de goede richting gezet te zijn: een systeem dat helpt bij het zoeken naar hogere rendementen, de thermoelektrische materiaalemulator.