El Dr. Tony Shien-Ping Feng del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Hong Kong HKU y su equipo inventaron una Celda de carga térmica directa DTCC que puede convertir efectivamente el calor en electricidad, creando un enorme potencial para reducir el efecto invernaderoefectos capturando el calor del escape y reduciendo el desperdicio de energía primaria.
El nuevo invento se publicó recientemente en la prestigiosa revista Comunicaciones de la naturaleza , y la investigación ha aparecido en el Comunicaciones de la naturaleza Página web de lo más destacado de los editores. La Oficina de Transferencia de Tecnología de HKU ha solicitado la patente provisional de Estados Unidos de la invención y la patente PCT Tratado de Cooperación de Patentes.
El calor de baja calidad está ampliamente disponible en los procesos industriales 80 a 150 ° C, así como en el medio ambiente, los seres vivos, la energía solar térmica 50 a 60 ° C y la energía geotérmica. Más del 60% de la energía primaria del mundoLa entrada de energía, ya sea en el proceso industrial o en el consumo de energía doméstica, se desperdicia como calor. La mayoría de esta pérdida como calor residual se considera calor de baja calidad.
El nuevo diseño DTCC es una tecnología electroquímica que cambia el juego y puede abrir nuevos horizontes para que las aplicaciones conviertan el calor de bajo grado en electricidad de manera eficiente. Es un sistema simple con una unidad básica de solo 1,5 cm2 y un grosor de 1 a 1,5mm. La celda es flexible, apilable y de bajo costo.
DTCC se puede utilizar en el sistema HVAC calefacción, ventilación y aire acondicionado para reciclar el calor de bajo grado del compresor y el condensador en electricidad para su uso en dispositivos eléctricos. Se puede integrar con el marco de la ventana para aprovechar la energía solar térmicapara alimentar ventanas electrocrómicas, o se usan como dispositivos portátiles para alimentar teléfonos o equipos que salvan vidas en la naturaleza. Con la creciente popularidad de la tecnología portátil, este sistema puede algún día aprovechar el calor corporal para alimentar dispositivos electrónicos portátiles o dispositivos médicos para controlar la salud del cuerpocondiciones como los niveles de azúcar en la sangre y la presión arterial.
El Dr. Feng dijo: "La recuperación eficiente de calor de bajo grado puede ayudar a reducir la emisión de gases de efecto invernadero, pero las tecnologías actuales para convertir este calor en electricidad aún están lejos de ser óptimas. DTCC produce una eficiencia de conversión de más del 3,5%, superando todas las termocontaminantes existentessistemas electroquímicos y termoeléctricos, que son demasiado costosos o complicados, o muy bajos en eficiencia para aplicaciones cotidianas. DTCC es un diseño revolucionario con un gran potencial en dispositivos de energía inteligentes y sostenibles ".
La nueva celda de carga térmica utiliza electrodos asimétricos: un cátodo de óxido de grafeno / platino GO / Pt y un ánodo de polianilina PANI en electrolito redox Fe2 + / Fe3 + a través de la operación de calentamiento isotérmico sin construir gradiente térmico o ciclo térmico. Cuando se calienta,la celda genera voltaje a través de un efecto termo-pseudo-capacitivo de GO y luego se descarga continuamente oxidando el ánodo PANI y reduciendo Fe3 + a Fe2 + bajo calentamiento isotérmico en el lado del cátodo hasta el agotamiento de Fe3 +. La conversión de energía funciona continuamente bajo calentamiento isotérmico durante toda la carga y descargaproceso. El sistema se puede regenerar automáticamente cuando se enfría. Este mecanismo sinérgico de regeneración química permite la ciclabilidad del dispositivo.
El equipo es seleccionado como uno de los 16 finalistas de entre 300 solicitudes y uno de los dos únicos finalistas en Hong Kong que compiten en la Cumbre Regional Hello Tomorrow 2019, una competencia para nuevas empresas para adaptar su investigación para el mundo real comercialusos, que tendrá lugar en Singapur este jueves 7 de noviembre.
El invento ha ganado el Campeonato en la Competencia de emprendimiento 100K de DreamCatchers HKU 2018. El equipo ha establecido una empresa de nueva creación, High Performance Solution, que cuenta con la ayuda del Plan de soporte de puesta en marcha de tecnología para universidades TSSSU.También se unió al programa Incu-Tech de 3 años en el Parque Científico de Hong Kong y recibió sus primeros ingresos de los prototipos. El equipo ha participado en la primera muestra del plan X del Foro de Desarrollo de Talento en el Área de la Gran Bahía celebrada por Hong Kong XFundación. También ha participado en el Foro de Emprendimiento en Bahrein, Oriente Medio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La Universidad de Hong Kong . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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