使用廢熱很大程度上有助于可持續能源供應。 卡爾斯魯厄理工學院的科學家(工具包)和日本Tōhoku大學現在已經更接近他們的目標,將余熱轉化為電能在小溫差。 在報道焦耳電力/足跡基于赫斯勒合金的熱磁發電機電影增加了3.4倍。

許多技術過程只使用能源消耗的一部分。 剩下的一部分葉子系統余熱的形式。 未使用頻繁,這些熱量釋放到環境中。 然而,它也可以用于供熱或發電。 廢熱的溫度越高,越容易和便宜是其重用。 熱電發電機可以使用的低溫余熱直接轉換成電能。 熱電材料到目前為止,然而,是昂貴的,有時甚至是有毒的。 此外,熱電發電機需要大溫差達到效率的幾個百分點。

熱磁發電機是一個不錯的選擇。 基于合金的磁性高度隨溫度而變的。 交變磁化線圈產生電電壓在一個線圈。 研究人員提出了第一個熱磁發電機的概念在19世紀了。 從那時起,研究涵蓋了各種各樣的材料。 然而,電力有許多不足之處。

科學家工具包的微結構技術研究所(IMT)和日本Tōhoku大學已經成功在很大程度上增加熱磁發電機的電力/足跡。 “基于我們的工作的結果,現在熱磁發電機與首次建立了熱電發電機競爭。 ,我們更接近的目標將余熱轉化為電能在溫差小,”曼弗雷德科爾教授說,智能材料和設備組IMT。 團隊工作發表在最新一期的封面故事焦耳。

所謂的赫斯勒合金磁性金屬間化合物化合物——以薄膜的形式應用在熱磁發電機和提供一個磁化隨溫度而變的變化和快速傳熱。 這是共振self-actuation的新概念的基礎。 即使在溫差小,共振振動誘導在設備,可以有效地轉換成電力。 單一設備的電力仍然是低,升級將取決于材料的開發和工程。

裝備和Tōhoku大學的研究人員使用一種nickel-manganese-gallium合金,發現合金膜厚度和設備足跡影響電力在相反的方向。 基于這一發現,他們成功地改善電力/足跡3.4倍增加合金薄膜的厚度從5到40微米。 熱磁發電機達到最大電力50毫瓦每平方厘米3攝氏度的溫度變化。 “這些結果鋪平道路的發展定制的熱磁發電機連接在平行的潛在使用廢熱接近室溫,”科爾說。