شريحة تحول الحرارة إلى تيار كهربائي
السلام عليكم
________________________
شريحة تحول الحرارة إلى تيار كهربائي
اديسون اول من لاحظ امكانية توليد الكهرباء من الحرارة عام 1883، لكن تطبيق الفكرة اصطدم دائما بالصعوبات التقنية الكثيرة المصاحبة لتنفيذها.
لندن - ذكرت مجلة نيو ساينتيست البريطانية أن علماء أمريكيين يجرون حاليا اختبارات معملية على نوع جديد من الشرائح الدقيقة يمكنه تحويل الفاقد الحراري إلى تيار كهربائي.
ويتم حاليا اختبار كفاءة هذا الجهاز الذي يوصف بأنه صمام ثنائي حراري، في معهد ماساتشوسيتس للتكنولوجيا في كامبريدج بولاية ماساتشوسيتس.
ويقول مبتكرو الجهاز الجديد أنه يمكن استخدامه لاستغلال الحرارة المنبعثة من محرك السيارة في توفير الطاقة لانظمتها الالكترونية أو شحن بطاريات الكمبيوتر المحمول (لاب توب) عن طريق إعادة تدوير الحرارة المنبعثة من المعالج الدقيق (مايكروبروسيسور) للكمبيوتر، أو ببساطة يمكن وضعه تحت شمس الصحراء الحارقة لتوليد الكهرباء.
وتم تصميم الجهاز استنادا لفكرة كان أول من لاحظها المخترع توماس اديسون عام 1883 بتوليد الكهرباء عن طريق استخدام الحرارة من البيئة.
وفي الاحوال العادية، فإن درجات الحرارة اللازمة لتوليد تيار بسيط من الكهرباء يجب أن تكون مرتفعة جدا - نحو 1000 درجة مئوية - ونتيجة لذلك فإن استخدامات الصمامات الثنائية الحرارية كانت محدودة للغاية، مثل توليد الكهرباء من المصادر النووية في مركبات الفضاء أو الاقمار الصناعية.
ويذكر أن محاولات تصنيع نسخ شبه موصلة من هذه الاجهزة فشلت دائما نتيجة الصعوبات الفنية التي ينطوي عليها إحداث فجوة ضيقة جدا بين طبقات الشريحة.
وتوصل بيتر هاجلشتاين عالم الفيزياء في معهد ماساتشوسيتس للتكنولوجيا ويان كوتشيروف من محطة "اينيكو" لتحويل الطاقة في سولت ليك سيتي بولاية يوتا، إلى فكرة أفضل. وكانت محاولتهم الاولى لصنع نسخة شبه موصلة من الصمام الثنائي الحراري تعمل في درجات حرارة منخفضة نسبيا تصل إلى 200 درجة مئوية.
وتتمثل الفكرة العظيمة التي توصل إليها هاجلشتاين وكوتشيروف في استبدال طبقات من المادة شبه الموصلة الغنية بالالكترونات بفجوة الفراغ العادي. وتوصلا إلى أن هذا يزيد التيار الكهربائي المتولد بصورة ملحوظة.
ويعكف العالمان حاليا على تحسين جهازهما لاختبار قدرته على العمل في درجات حرارة أقل. غير أن التحدي الكبير الذي يواجههما هو طرح اختراعهما بسعر مناسب.
_______________-
نقل من ملتقى المهندسين
الكاتب : فهد الحارثي
_______________
