Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

THERMO-SPIN Wynik w skrócie

Project ID: 627854
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Irlandia

Elektryczność z ciepła odpadowego

Zespół naukowców z UE badał możliwość generowania elektryczności z ciepła odpadowego. Badania nad anomalnym efektem Nernsta (ANE) wykazały, że wprawdzie zasada ta sprawdza się w teorii, jednak praktyczne jej zastosowanie wymaga dalszych prac.
Elektryczność z ciepła odpadowego
ANE jest zjawiskiem fizycznym, które zachodzi, gdy materiał o przewodnictwie elektrycznym znajduje się jednocześnie w polu magnetycznym i gradiencie temperatur. Zjawisko to można by wykorzystać i opracować proste, niedrogie urządzenia do wytwarzania elektryczności z ciepła odpadowego, co zwiększyłoby wydajność wytwarzania energii o 20%.

Możliwość tę analizowano podczas finansowanego przez UE projektu THERMO-SPIN (Thermoelectric power generation from anomalous Nernst effect based on rare earth free hard magnetic materials). Zespół badał efekty kwantowe wywołujące ANE podczas testów na szeregu metali i stopów magnetycznych. Analizowano też proste i nietypowe struktury magnetyczne w postaci cienkich filmów. Chodziło przede wszystkim o wyjaśnienie ANE.

Badacze skonstruowali najpierw aparat niezbędny do mierzenia gradientów temperatur i zasięgu pól magnetycznych. Rozwiązano problem niejednoznaczności pomiarów przyjmując podejście kalorymetryczne do określania przepływu ciepła zamiast prowadzenia pomiarów temperatury. Podejście takie zweryfikowano, uzyskując wyniki pomiarów testowanych materiałów zgodne z danymi literaturowymi.

Podczas kolejnego etapu badania prowadzono selekcję nietypowych stopów ferrimagnetycznych do wbudowania w strukturę cienkiego filmu. W pewnym punkcie kompensacyjnym temperatury duży anomalny efekt Halla zmienia znak. Zespół kontynuował badania materiału w obecności gradientu temperatur i bez niego. Odpowiednik termiczny ANE pozostawał niewielki i wymaga dalszej analizy.

Podsumowując, w projekcie ustalono, że istnieją metody wykorzystania ciepła odpadowego inne niż podane w literaturze. Jednakże prace są na bardzo wczesnym etapie i przed ewentualnym zastosowaniem w praktyce efekt ten wymaga znaczącego wzmocnienia.

Projekt THERMO-SPIN przyczynił się do pogłębienia wiedzy o zjawisku ANE. Wyniki stanowią krok naprzód ku zastosowaniu tego efektu w praktyce, potencjalnie przyczyniając się do realizacji celów energetycznych UE w przyszłości.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Elektryczność, ciepło odpadowe, anomalny efekt Nernsta, pole magnetyczne, gradient temperatur, THERMO-SPIN
Numer rekordu: 190586 / Ostatnia aktualizacja: 2016-11-23
Dziedzina: Energia