3 współczesne sposoby odzyskiwania energii z ciepła odpadowego

Każdy dzień na Ziemi to nie tylko wzrost potrzeb energetycznych populacji, ale też kurczenie się zasobów nieodnawialnych źródeł energii. Fakt ten sprawia, że należy znaleźć optymalne sposoby na zarządzanie tym surowcem i jego pozyskiwanie. Jednym z ciekawszych pomysłów ostatnich dekad jest odzyskiwanie energii z ciepła odpadowego. W jaki sposób można tego dokonać? Odpowiedź na to pytanie znajdziecie poniżej.

Ciepło odpadowe i jego potencjał

Niemal każdy proces przemysłowy wiąże się z powstawaniem produktu ubocznego w postaci ciepła odpadowego (więcej o nim tutaj: https://trendywenergetyce.pl/cieplo-odpadowe-o-co-chodzi-jak-to-wykorzystac). Kryjąca się w takiej formie energia najczęściej pozostaje niewykorzystana i – celowo lub niecelowo – rozproszona lub wypromieniowana. Spore ilości ciepła generowane są w wyniku funkcjonowania takich urządzeń czy zakładów jak:

- silniki samochodowe,

- klimatyzacja i chłodnice,

- piece piekarnicze, komory suszarnicze, instalacje CO,

- serwerownie,

- oczyszczalnie ścieków.

Jak podają źródła, w ten sposób zmarnowaniu może ulegać nawet 50-70% energii uczestniczącej w danym procesie. Kwestia ta może wyglądać inaczej, jeśli zakład zdecyduje się na odzyskiwanie ciepła, które powstaje wskutek działania maszyn, urządzeń czy zachodzenia reakcji chemicznych.

Wymienniki ciepła

Podstawowym sposobem odzyskiwania energii wciąż pozostaje wykorzystanie wymienników ciepła. Zasada działania tych urządzeń polega na wymianie ciepła pomiędzy dwiema cieczami o różnych temperaturach. Istnieje wiele różnych typów urządzeń tego typu, a niektóre z nich okazują się przydatne podczas przetwarzania ciepła odpadowego.

Wymienniki mogą być przydatne podczas:

- wymiany ciepła pochodzącego z silników spalinowych do na energię elektryczną,

- ogrzewania pomieszczeń ciepłem pochodzącym z chłodnic i klimatyzacji,

- odzyskiwania ciepła odpadowego najróżniejszych procesów przemysłowych.

W każdym z powyższych przypadków stosuje się określony rodzaj wymiennika, specjalnie dostosowany do konkretnych potrzeb.

Termogeneratory – TEG

Termogeneratory (TEG) to proste urządzenia, które pozwalają na łatwe przetwarzanie ciepła na energię elektryczną. Aby taki proces był możliwy, niezbędne jest dostarczenie do odbiorników tych urządzeń bezpośredniego strumienia ciepła lub ciepła odpadowego. TEG wykorzystywane są najczęściej do pozyskiwania energii pomocniczej, która jest niezbędna do działania niektórych elementów różnych urządzeń i maszyn.

Nanotechnologie

Kolejnym sposobem na odzyskiwanie energii z ciepła odpadowego jest – zaproponowany przez międzynarodowy zespół badaczy z Northwestern University i Uniwersytetu Stanu Michigan – tellurek ołowiu. Związek ten jest półprzewodnikiem, który tworzy swoistą nanostrukturę pozwalającą produkować energię elektryczną z ciepła.

Zgodnie z tym, co podają autorzy, rozwiązanie to może okazać się małą rewolucją nie tylko w przypadku wielkich zakładów, ale też w przypadku użytkowników indywidualnych. Sugeruje się, że tellurek ołowiu może być wykorzystywany do natychmiastowego zasilania urządzeń elektronicznych (takich jak laptopy czy telefony komórkowe) dzięki ciepłu, które wytwarzają podczas swojej pracy.

Podsumowanie

Ciepło odpadowe to energia, która nie musi być bezpowrotnie tracona, lecz może być skutecznie wykorzystywana – na wiele różnych sposobów. Działania takie są nie tylko korzystne pod względem ekonomicznym, ale też pomagają ograniczyć wpływ branży energetycznej na stan naszej planety.

Artykuł powstał we współpracy z portalem https://trendywenergetyce.pl/