75 % энергии при работе двигателя внутреннего сгорания буквально вылетает в трубу или рассеивается в виде тепла. Было бы заманчиво задействовать эту энергию для полезной работы, например, для генерации электричества — подзарядки батарей гибридных автомобилей в движении или зарядки мобильных устройств. Эта проблема настолько заинтересовала ученых из Университета штата Пенсильвания, что они придумали простую насадку на выхлопную трубу для генерации электричества от выбросов.
Исследователи разработали и испытали систему радиаторов, которая без дополнительных средств охлаждения (например, водяного) создавала значительный перепад температур. Чем больше температурный градиент, тем эффективнее работает термоэлектрический генератор, поскольку электроны активнее перетекают от нагретой зоны к охлажденной. Предложенная учеными система накладных радиаторов оказалась достаточно эффективной и универсальной, что допускает ее установку на выхлопную трубу любого транспортного средства с ДВС.
Для преобразования тепла выхлопных газов в электричество ученые использовали полупроводниковый материал — теллурид висмута. Насадка, установленная на выхлопную трубу автомобиля, позволила вырабатывать 56 Вт электричества при моделировании движения на максимальной скорости. Расчетная мощность генератора в стандартных условиях составила 40 Вт — этого достаточно, чтобы бесплатно зарядить смартфон или ноутбук. Вероятно, система также поможет гибридным автомобилям дольше двигаться на электротяге, подзаряжая аккумуляторы на ходу во время работы ДВС.
Установка того же термоэлектрического генератора на выхлопную трубу вертолета позволила вырабатывать 146 Вт электричества — в три раза больше, чем на автомобиле. Для бортовых систем вертолета это, конечно, капля в море, но без генератора эта энергия попросту рассеялась бы в воздухе. Теперь же она делает транспорт с ДВС чуть более эффективным и менее вредным для экологии. Возможно, такие разработки станут шагом на пути к совершенствованию двигателей внутреннего сгорания, прежде чем они уступят место экологически чистым видам транспорта.
