Konkurencja dla lodówek i pomp ciepła: Ogniwo termogalwaniczne jest trzy razy bardziej wydajne

To wciąż niewielki prototyp opracowany przez naukowców z Huazhong University of Science and Technology w Wuhan, ale dane dotyczące wydajności i koncepcja przedstawiona w odpowiednim badaniu naukowym https://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2025.101822 mogą wkrótce sprawić, że niektóre powszechnie stosowane technologie będą wyglądać na dość nieefektywne.

Autorzy twierdzą, że tak zwane ogniwo termogalwaniczne można wykorzystać do wytworzenia różnicy temperatur między dwoma oddzielnymi obszarami. Może ono przekształcać energię elektryczną w energię chemiczną i zużywa tylko niewielką ilość energii elektrycznej, co oznacza, że cykl termodynamiczny nie może nadążyć.

Wszystkie lodówki i zamrażarki wykorzystują tę zasadę. Sprężarka mechaniczna, która jest zasilana energią elektryczną, przenosi ciepło z jednego obszaru do drugiego. Pompa ciepła robi dokładnie to samo, może wytwarzać ciepłe powietrze dla domu i pozostawiać zimne powietrze na zewnątrz lub odwrotnie.

Najwyższa wydajność

Ważnym czynnikiem jest tutaj współczynnik wydajności CoP (Coefficient of Performance). Wydajna konfiguracja miałaby współczynnik około 5. W przypadku pompy ciepła można wygenerować pięciokrotnie więcej ciepła niż zużywa ona energii elektrycznej.

Natomiast wspomniane ogniwo termogalwaniczne ma imponujący współczynnik 14,2. Osiągnięto to poprzez redukcję lub utlenianie jonów żelaza za pomocą energii elektrycznej, co zasadniczo tworzy rdzę. Utleniające się żelazo uwalnia ciepło, podczas gdy jego redukcja pochłania ciepło.

Podobno system ten można łatwo replikować i skalować w górę lub w dół przy bardzo niewielkim wysiłku. Oznacza to, że alternatywna pompa ciepła mogłaby być wykorzystywana w lodówkach lub domowych systemach chłodzenia i ogrzewania. Ale najpierw ta nowa technologia musi wyjść z laboratorium i zademonstrować swoją wydajność w rzeczywistych przypadkach użycia.