Натриевый тепловой двигатель сулит революцию для домашних ТЭЦ

Малоизвестная электрохимическая технология может стать популярной в домашних когенерационных установках (микроТЭЦ). Молодая компания NanoConversion Technologies доработала технологию термоэлектрического преобразования на основе щелочных металлов (AMTEC), созданную изобретателями компании Форд в 60-ых годах.

Первоначально устройство назвали натриевой тепловой машиной (Sodium Heat Engine или SHE). Новое устройство, названное C-TEC, производит прямую конвертацию подводимого тепла 850ºС в электричество без движущихся частей, шума и вибраций с КПД до 30%. При использовании остаточного тепла 200ºС для отопления и получения горячей воды, суммарный КПД устройства достигает 90%.

Устройство C-TEC использует термодинамический цикл испарения и конденсации натрия, но при этом имеет закрытую конструкцию. Разработчики сравнили конструкцию с топливным элементом, у которого сжигание топлива происходит за пределами блока, позволяя элементу работать всегда без загрязнений электродов и электролита. По данным компании, устройство будет работать не менее 15 лет, т.к. используются прочные, недорогие и долговечные материалы, такие как оксид алюминия, нержавеющая сталь, долговечный корпус с встроенным теплообменником как в обычной печи. C-TEC может значительно масштабироваться, поставляя мощность от единиц Вт до кВт.

Основные принципы работа устройства:

Схема устройства C-TEC

Схема устройства C-TEC

«Основа»(BASE) — это твердый электролит, изготовленный из бета* глинозема,  получаемый путем прессования порошка глинозема и последующего спекания его в микроволновой печи. «Основа» является ключевым ноу-хау элементом компании, поэтому все тонкости производства держатся в секрете. Пока известно, что похожий материал используется в серно-натриевых батареях.

Сравнив новую технологию C-TEC на основе AMTEC с уже известными разработками на основе полупроводниковых термоэлектрических преобразователей, таких как Marlow, и стартапами GMZ, Alphabet Energy, Phononic, или MTPV, все эти преобразователи показывают КПД значительно ниже.

Области применения

Потенциал применения данной технологии огромен:

Сложности

Пока созданные демонстрационные элементы производят малую мощность 3Вт при 2.5В и 1.2А.

Глава компании Стаскус сообщил, что успешный выход на рынок возможен при решении основных вопросов: срок окупаемости устройства не должен быть более 5 лет, и успешное масштабирование мощности до уровня более 1кВт.

Как вариант возможно использование большого количества таких микроячеек, аналогично как аккумуляторы Элона Маска в Tesla собираются из 18 тыс. небольших элементов.

Веб сайт компании NanoConversion Technologies: http://www.nanoconversion.com/


Почитать ещё по теме:


микроТЭЦ Panasonic
Микро ТЭЦ Panasonic для частного дома
Домашняя ТЭЦ на микротурбине
Домашняя ТЭЦ на микротурбине (часть 2)
Промышленный двигатель Стирлинга 1кВт
Микротурбины на органическом цикле Ренкина

Template design by Joule Watt © 2015 Домашняя энергетика