Một loại vật liệu mới có khả năng chuyển hóa nhiệt năng thành điện năng cao đến một ngày nào đó sẽ giúp các xe đạt được hiệu suất tối đa đối với mỗi một galon khí ga, theo các nhà nghiên cứu Mỹ cho biết.
Một loại vật liệu mới có khả năng chuyển hóa nhiệt năng thành điện năng cao đến một ngày nào đó sẽ giúp các xe đạt được hiệu suất tối đa đối với mỗi một galon khí ga, theo các nhà nghiên cứu Mỹ cho biết.
Theo các nhà nghiên cứu, thông thường chỉ có 25% năng lượng được sản sinh ra bởi một động cơ chạy bằng xăng điển hình được dùng để làm cho xe di chuyển hoặc vận hành các thiết bị phụ như rađiô hay cần gạt nước. Phần lớn số còn lại bị thất thoát qua ống xả.
Các nhà nghiên cứu thuộc trường Ohio State University tại Columbus và hãng Caltech tại Pasadena, California cho biết họ có thể phục hồi lại một phần năng lượng đã mất bằng một loại vật liệu nhiệt điện mới, có hiệu suất cao hơn gấp hai lần so với các loại vật liệu hiện nay.
“Loại vật liệu mới này có thể thực hiện được tất cả các chức năng. Nó sản sinh ra điện năng cũng giống như các động cơ nhiệt thông thường kết hợp với máy phát điện, như động cơ hơi nước, động cơ ga hoặc diesel, nhưng nó sử dụng điện tử đóng vai trò chất lỏng truyền lực thay thế cho nước hoặc khí ga và tạo ra điện một cách trực tiếp”, theo Joseph Heremans, người lãnh đạo công trình nghiên cứu cho biết.
Jeff Snyder thuộc hãng Caltech cho biết, một thiết bị nhiệt điện có thể chuyển hóa nhiệt từ khí xả thành điện có thể nâng hiệu suất nhiên liệu của xe lên 10%. Ý tưởng về việc sử dụng thiết bị nhiệt điện đã có từ lâu nhưng không mang ý nghĩa kinh tế khi mà giá dầu mỏ chỉ có 20 USD/thùng. “Giờ đây chi phí năng lượng đã tăng lên gấp 5 lần, các ý tưởng thay thế này đã trở nên có thể phát triển được”, Snyder nói. Ông tin tưởng rằng có thể tạo ra các hệ thống như vậy trong vòng từ 5 đến 10 năm nữa.
Hiện tại, loại vật liệu hiệu suất cao nhất hiện nay đang được sử dụng thương mại hóa trong các máy phát nhiệt điện là một hợp kim mang tên sodium-doped lead telluride (Tellurua chì pha phụ gia natri) có công suất danh định là 0,71. Bằng cách bổ sung thêm một ít tali vào tellurua chì, các nhà nghiên cứu đã làm tăng được gấp đôi hiệu suất danh định lên 1,5.
Các thử nghiệm với loại vật liệu mới này đã phát hiện thấy nó có thể phù hợp một cách lý tưởng để sử dụng trong các động cơ. Ở nhiệt độ gần 450o Fahrenheit (230oCelsius), loại vật liệu này chuyển hóa nhiệt thành điện năng với cùng một hiệu suất danh định như các loại vật liệu hiện tại đang sử dụng. Ở nhiệt độ cao hơn nó càng trở nên có hiệu quả hơn với mức hiệu suất cao nhất có thể đạt được là 1,5 ở nhiệt độ 950oF (500oC). Khoảng dao động từ 450o đến 950o Fahrenheit là khoảng đặc trưng đối với các hệ thống năng lượng, như các động cơ xe.
Các nhà nghiên cứu đã đăng ký sáng chế về loại vật liệu này và hy vọng rằng sự kết hợp giữa phát hiện này với các phát minh khác gần đây có thể tạo nên những cải tiến về hiệu suất nhiên liệu.
NACESTI (Reuters, 07/2008)