Без турбин и паровых котлов: как сделать из тепловой энергии электрическую
Процесс нагрева металла аналогичен закачке воды на вершину холма, где более горячий катод действует как водяной насос. Чем выше холм, тем больше энергии можно извлечь, когда вода течет вниз, и чем выше напряжение, тем больше энергии можно получить от электрона во внешней электрической цепи Термоэлектронное преобразование энергии - это процесс, посредством которого тепловая энергия может быть преобразована в электричество. Несмотря на то, что термоэлектронные преобразователи исторически были ограничены в использовании своей низкой эффективностью, недавние достижения в науке могут сделать термоэлектронное преобразование энергии в определенных случаях конкурентоспособным способом ее генерации.
Как известно, основная часть электроэнергии вырабатывается за счет сжигания ископаемого сырья. Полученное при этом тепло используется, например, для образования пара, который крутит турбину, присоединенную к генератору. Таким образом, главным методом получения электричества является непрямое преобразование тепла, сопряженное с весьма существенными энергетическими потерями. Если бы нам удалось хотя бы незначительно уменьшить эти потери, это означало бы огромную экономию топлива и существенное снижение выбросов углекислого газа», — поясняет Арунава Майумдар из Калифорнийского университета в Беркли.
Термоэмиссионный преобразователь — преобразователь тепловой энергии в электрическую на основе использования эффекта термоэлектронной эмиссии. Представляет собой электровакуумный диод , к катоду которого подводится тепло от какого-либо источника, например радиоизотопного , разогревая его до высокой температуры. Для нейтрализации влияния поля объёмного заряда и увеличения термоэмиссии путём снижения работы выхода катода в колбу прибора вводятся пары цезия. По сравнению с другими методами преобразования тепловой и химической энергии в электрическую термоэмиссионный метод имеет следующие преимущества:.
