UT Dallas forskare har utvecklat en generatorprototyp som använder flytande metall för att omvandla spillvärme till ren el. Från vänster:Elektroteknikdoktoranderna Tianyu Chen och Mahshid Khoshlessan, och Dr Babak Fahimi, Distinguished Chair in Engineering och professor i elektroteknik, övervaka prestandan hos en smart motor med variabel hastighet, som kan följa kommandon trådlöst.

University of Texas i Dallas forskare har utvecklat en generatorprototyp som använder flytande metall för att omvandla spillvärme från källor som elbilar eller datacenter till ren el.

Forskarna redogjorde för projektet i den tryckta oktoberupplagan av Hållbar energiteknik och bedömningar .

"Värme är en riklig förnybar energikälla, " sa Dr Babak Fahimi, Distinguished Chair in Engineering och professor i elektroteknik vid Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science. "I datacenter, till exempel, vi lägger mycket tid på att bli av med värmen genom att använda kylaggregat och luftkonditionering. Vårt arbete fokuserar på att återvinna värmen till el."

Datacenter, elbilsbatterier och apparater som luftkonditioneringsapparater genererar en i stort sett outnyttjad potentiell energikälla, sa Fahimi. De flesta ansträngningar för att skörda energi från spillvärme har fokuserat på värmebiprodukter från tillverkning, raffinaderier och stålverk, som genererar höga temperaturer. UT Dallas-projektet nollställer källor som genererar värme vid lägre temperatur, mellan 80 och 115 grader Fahrenheit, som har varit mer utmanande att konvertera till el.

Forskarna började med en magnetohydrodynamisk kraftgenerator (MHD), en enhet som genererar elektricitet genom att flytta vätska genom ett magnetfält. MHD-generatorer utvecklades på 1960-talet, men tekniken har inte använts i stor utsträckning.

Som doktorand i UT Dallas, Eva Cosoroaba Ph.D."17 föreslog en MHD-generator som använder gallium för arbetsvätskan. Gallium blir flytande vid temperaturer över cirka 85 grader – en sweet spot för att skörda värmekällor med lägre temperatur. Medan vilken ledande vätska som helst kan användas i generatorn, gallium har fördelen av att vara en bättre ledare av elektricitet.

Projektet blev hennes doktorsavhandling, med Fahimi som hennes rådgivare. Cosoroaba, huvudförfattaren till studien, är nu lektor i elektrisk och biomedicinsk teknik vid University of Vermont.

"Dr Cosoroaba visade att vi kan skörda energi från lågtemperaturvärmekällor och använda den värmen för att smälta och underhålla den flytande metallen som i sin tur driver generatorn, sa Fahimi.

Tekniken har många potentiella tillämpningar. Till exempel, datacenter – de datorer som lagrar enorma mängder information som användare får tillgång till via molnberäkningar – producerar betydande spillvärme samtidigt som de förbrukar mycket el. Tekniken kan också förbättra effektiviteten hos elfordon genom att omvandla värme från bilarnas batterier och avgaser till el.

"Förnybara energikällor som elbilar har alla fantastiska förtjänster. En sak vi inte gör något åt ​​är hur man återvinner den värme de genererar, sa Fahimi, grundande chef för Renewable Energy and Vehicular Technology Laboratory vid UT Dallas. "Om det finns ett sätt att återvinna värmen till el, det skulle vara fantastiskt."