Ученые MIT предложили способ сократить потери тепловой энергии

Более половины вырабатываемой в мире энергии теряется, преимущественно в виде выделяемого тепла. Разработка группы ученых Массачусетского технологического института (MIT) дает возможность использовать тепло, выделяемое любым оборудованием, от компьютерного чипа до двигателя автомобиля, преобразуя его в электричество. Новая технология, по мнению ее авторов, позволит вдвое увеличить время автономной работы мобильных аппаратов и портативных компьютеров, заметно поднять КПД теплоэлектростанций и пр.

Эффективность современных коммерческих термоэлектрических устройств, как правило, не достигает и 10% предела Карно для реальных тепловых машин, установленного еще в 19 веке. В ходе экспериментов с новейшими термальными диодами группе ученых под руководством адъюнкт-профессора MIT Питера Хагельштейна (Peter Hagelstein) удалось достичь 40% предела Карно, согласно же расчетам, предложенная система может достигать и 90% максимально возможной эффективности.

Вместо того, чтобы улучшать уже существующие решения исследователи создали систему с нуля и в качестве источника энергии использовала единичную квантовую точку. Это чип в котором заряженные частицы – электроны и дырки – сконцентрированы в небольшем объеме пространства. Управляя параметрами данного устройства, ученые попытались спроектировать идеальный термоэлектрический конвертер. На современном этапе система работает исключительно с малыми мощностями, зато достаточно эффективно.

Исследования проводились при финансовой поддержке исследовательской лаборатории Драпера (Draper Laboratory) и MTPV. Результаты опубликованы в Journal of Applied Physics.