A Földön élő mintegy nyolcmilliárd ember folyamatosan hőt bocsát ki, melynek hőmérséklete jellemzően 35,7 és 37,3 Celsius-fok között mozog. Ez a jelentős mennyiségű hő, amely négyzetméterenként körülbelül húsz gyufának megfelelő energiát jelent, jelenleg hasznosítás nélkül távozik a légkörbe. Ennek a hatalmas, kihasználatlan energiaforrásnak a befogása és hasznosítása forradalmi változást hozhat az energiaellátásban.
Muhammad Muddasar, az írországi Limericki Egyetem kutatója a The Conversation című lapban mutatta be azt az elképzelését, amely éppen ezt a kihívást célozza meg. Kutatásai arra fókuszálnak, hogy környezetbarát módszerekkel és anyagokkal miként lehetne hatékonyan rögzíteni és tárolni a testhőt. A cél egy olyan eszköz kifejlesztése, amely akkumulátorként működve képes lenne az emberi test által kibocsátott hőenergiát elektromos árammá alakítani.
Ez az innováció különösen ígéretes az okoseszközök, mint például az okosórák, aktivitáskövetők vagy kisebb GPS-eszközök energiaellátása szempontjából. Képzeljük el, hogy ezek a készülékek a jövőben a saját testhőnkből nyerhetnék a működésükhöz szükséges energiát, ezzel csökkentve a külső töltés szükségességét és növelve az önállóságukat.
Az energiaveszteség problémája azonban nem korlátozódik csupán az emberi testre. Nap mint nap hatalmas mennyiségű hőenergia vész el a járművek, ipari gépek és különféle motorok működése során is. Ennek az elveszett energiának a sikeres visszanyerése és hasznosítása jelentős technológiai áttörést hozhat, hozzájárulva a globális energiahatékonyság növeléséhez.
A tiszta és fenntartható energiaforrások fejlesztésében kulcsfontosságú szerepet játszhat a termoelektromosság. Ez a technológia lehetővé teszi a hőmérséklet-különbségek közvetlen elektromos árammá alakítását. Muddasar és kutatócsoportja úttörő felfedezést tett ezen a területen: kimutatták, hogy fából is előállíthatók termoelektromos anyagok. Ez azt jelenti, hogy a fa származékai felhasználhatók mind a test, mind az ipari folyamatok során keletkező hulladékhő elektromos energiává történő átalakítására, ami jelentős lépés a fenntartható anyagok alkalmazása felé.
A limericki kutatók a Valenciai Egyetemmel együttműködve egy speciális termoelektromos módszert dolgoztak ki, amely a lignint, a fa egyik származékát és a papíripar melléktermékét hasznosítja. Tanulmányaik igazolták, hogy a lignin alapú membránok sóoldatba merítve rendkívül hatékonyan képesek az alacsony hőmérsékletű (200 Celsius-fok alatti) maradékhőt elektromos árammá alakítani.
A folyamat lényege, hogy a lignin membránon keresztül létrejövő hőmérséklet-különbség fokozza a sóoldatban lévő ionok mozgását. A pozitív töltésű ionok a hidegebb oldal felé vándorolnak, míg a negatív töltésű ionok a melegebb oldalra. Ez a töltésszétválás egy elektromos potenciálkülönbséget hoz létre a membrán két oldala között, amely potenciálkülönbség elektromos energiaként hasznosítható. Ez a mechanizmus teszi lehetővé a hőenergia közvetlen átalakítását elektromos árammá.
Az energia begyűjtése mellett az annak tárolása is kiemelten fontos feladat. Éppen ezért a kutatók jelenleg szuperkondenzátorok fejlesztésén dolgoznak, amelyek képesek lennének hatékonyan tárolni a termoelektromos eljárással előállított energiát, biztosítva annak későbbi felhasználhatóságát.
Muhammad Muddasar és csapata szerint a jelenlegi energiaveszteség, különösen a testhő légkörbe való távozása, olyan pazarlás, amelyet a jövőben nem engedhetünk meg magunknak. A kutatók alapvető gondolata, hogy mindannyian lényegében kis erőművek vagyunk, és ennek a bennünk rejlő, folyamatosan termelődő energiának a hasznosítása jelentős mértékben hozzájárulhat egy fenntarthatóbb energiarendszer kialakításához.
📰 Forrás: Index — Eredeti cikk elolvasása