امکان بازیافت گرما به انرژی الکتریکی با ورقه‌های گرافنی

به گزارش خبرگزاری صداو سیما، محققان گروه فیزیک در دانشگاه ساسکس نشان دادند که با استفاده از ورق‌های گرافنی بسیار رسانا، گیر اندازی گرما و تبدیل آن به انرژی الکتریکی امکان‌پذیر است. چنین فناوری می‌تواند برای تولید انرژی از گرمای هدر رفته استفاده شود.

محققان دریافتند که استفاده از لایه‌های گرافن با رسانایی بالا می‌تواند تولید انرژی را در ابزار ترموالکتریک بهبود دهد که یک رویکرد امیدوار کننده برای تبدیل گرما به انرژی الکتریکی است. چنین دستاوردی درک محققان درباره استفاده از رسانایی در نانومواد مبتنی بر گرافن افزایش می‌دهد.

نتایج این تحقیق ثابت می‌کند که توسعه یک پوشش گرافنی برای به دام‌اندازی انرژی ترموالکتریک، روشی کارآمد بوده و می‌توان از آن برای تبدیل گرمای هدر رفته به انرژی الکتریکی استفاده کرد. چنین فناوری در طیف گسترده‌ای از کاربرد‌ها قابل استفاده است.

این گروه یک پوشش مبتنی بر گرافن قابل چاپ ایجاد کرده که امکان بازیافت گرما را به انرژی الکتریکی امکان پذیر می‌کند. این پوشش در قالب یک پچ یا پد چاپ می‌شود که می‌توان آن را در جایی که گرما ایجاد می‌شود، استفاده نمود.

در جایی که محیط خنک‌تر است، الکترون‌ها از منبع گرما دور می‌شوند و به سمت سرما حرکت می‌کنند. چنین شرایطی موجب فعالیت الکتریکی می‌شود که از طریق نانوورق‌های گرافنی صورت می‌گیرد.

این سامانه ترموالکتریک را می‌توان به یک بانک منبع تغذیه خارجی متصل کرد تا آن را ذخیره کند  یا می‌توان مستقیم دستگاه دیگری را با آن تامین انرژی کرد.

نتایج این مطالعه نشان داد که تراکم لایه‌های نانویی می‌تواند روی انتقال الکتریکی تاثیر داشته باشد به طوری که هر قدر لایه‌های کمتر باشند، عملکرد بهتر باشد. این اولین باری بود که محققان روی شبکه‌هایی از نانومواد و تاثیر ساختار و خصوصیات آن بر هدایت الکتریکی کار می‌کردند.

به گفته کلیفورد از محققان این  طرح، «گرافن ماده‌ای است که رسانایی آن بسیار شناخته شده است، این ایده که فیلم‌های حاوی نانوورق‌های کوچک با اتصالات زیاد می‌تواند کارآمدتر از حالت توده‌ای باشد، فرصت‌های تحقیقاتی زیادی را باز می‌کند.»

سامانه های ترموالکتریک می‌تواند گرمای هدر رفته را در تجهیزات و خودرو‌ها به انرژی الکتریکی تبدیل کند. در این طرح  ماده‌ای قابل چاپ ساخته شده که می‌تواند در ابزارهای مختلف به کار گرفته شود تا انرژی الکتریکی تولید کند.