להפוך חום לאנרגיה – מוצרים חשמליים רבים הנמצאים בביתנו מפיקים חום כאשר הם פועלים. מה אם היה ניתן להפוך את החום הזה בחזרה לאנרגיה?
פיתוח חדש בתחום האנרגיה הירוקה מבטיח שאם יצא לפועל, יחסוך לכם צריכת חשמל. מקררים, תנורים, מחשבים ואפילו מנורות הם מכשירים חשמליים שפולטים חום לסביבה שלהם בעת פעולתם. בתאוריה – ניתן לתעל את החום הזה ולהפוך אותו לאנרגיה, אך הבעיה היא שמכשירים אלו הם קטנים יחסית ואינם מפיקים חום רב ולכן ההמרה בעייתית. לאחרונה מדענים מאוניברסיטת הואה-ג'ונג למדעים וטכנולוגיה פיתחו מכשיר אשר משתמש בנוזלים על מנת להפוך שאריות חום לא מנוצל לחשמל.
מדענים פיתחו מכשיר שיהפוך חום לאנרגיה
כבר קרוב ל-200 שנה, המדע מכיר חומרים המסוגלים להמיר חום לאנרגיה, כאשר חלק מחומרים אלו נחקרים במסגרת מאמצי עולם המדע לפתח מכונית היברידית המשתמשת באנרגיה ממוחזרת. המפתח להמרת חום לאנרגיה טמון במציאת חומרים שמוליכים אלקטרונים, אך לא חום. החומרים שניתן למצוא כיום שקולעים להגדרה, הם יקרים ופועלים הכי טוב כאשר הבדל הטמפרטורה בין הצד החם לצד הקר הוא גדול עד כדי הפרש של מאות מעלות צלזיוס, מה שאומר שלמקורות חום נמוכים יחסית, כמו מקרר למשל שלא פולט המון חום – חומרים אלו פשוט לא יעילים.
על מנת לפתור בעיה זו המדענים מאוניברסיטת הואה-ג'ונג למדעים וטכנולוגיה השתמשו בתאי תרמו – זהו מכשיר שמשתמש בנוזלים במקום בחומר מוצק על מנת לתעל חום לאנרגיה, כאשר תאי תרמו הם מכשירים אשר נועדו להפוך הפרשי טמפרטורות לחום.
המדענים השתמשו בת תרמו בגודל של קוביית דומינו שבו מותקנות אלקטרודות למעלה ובבסיס, כאשר האלקטרודות התחתונות מונחות על משטח חם, והעליונות צמודות למשטח קר, שההפרש בין המשטח החם לקר הוא כ-50 מעלות צלזיוס ולאחר מכן מילאו את תא התרמו בנוזל יוני הנקרא פריציאניד. על מנת לרכך את החום שהיונים הזזים נושאים איתם, המדענים הוסיפו לפריציאניד חומר הנקרא גוונידיום – מה שגרם ליונים לעבור תהליך קריסטליזציה שהופך אותם לחלקיקים מוצקים. משום שלחלקיקים מוצקים יש מוליכות תרמית יותר נמוכה משל נוזל, הם חוסמים חלק מהחום שזורם מהאלקטרודות החמות לאלו הקרות – ואת שאר העבודה עושה כח המשיכה שמושך את היונים אל המשטח החם והופך אותם שוב לנוזלים.
ובמבט לעתיד
האנושות מכלה מדי שנה כמויות אדירות של משאבי טבע חיוניים על מנת לייצר אנרגיה שתניע אץ כל תחומי חיינו, מהסמארטפון שעלינו להטעין ועד לתנור הביתי, כל משק בית מבזבז אנרגיה חשמלית ברמות שקשה לתפוס, ולכן אלו הם חדשות מרעישות בתחום האנרגיה הירוקה, שכן אולי בעתיד הלא רחוק, נוכל להטעין מכשירים קטנים בבית מבלי לצרוך חשמל נוסף, ופוטנציאלית, אולי נוכל יום אחד אף להפוך את כל תחנות הכוח שלנו לירוקות יותר.
