EO

Convectiekoeling kan energieneutraal dankzij thermo-chemische energieopwekking

02 december 2019 om 09:09 uur

Schematische weergave van het concept voor de integratie van thermo-elektrochemische conversie met geforceerde convectiekoeling om een zelfvoorzienend koelsysteem te creëren.

Actieve koeling is cruciaal voor veel moderne technologieën, variërend van microprocessors in datacenters tot turbines en motoren. Geforceerde convectiekoeling, waarbij een koelvloeistof over het oppervlak van een heet voorwerp circuleert, kan goed aan dergelijke koelvereisten voldoen, maar vereist pompvermogen om het koelmiddel door de warme sectie te sturen. Actieve koeling vernietigt echter de vrije energiecomponent van de thermische energie, een energiegedeelte dat zou kunnen worden omgezet in elektriciteit. Dit probleem is nog nooit aangepakt, ondanks het wijdverbreide gebruik van geforceerde convectiekoeling in de huidige wereld.


Het onderzoek is gepublideerd in het Physical Chemistry Chemical Physics.

 

Eén methode voor het omzetten van restwarmte in elektrische energie door een chemische reactie wordt al tientallen jaren onderzocht. Deze methode, thermo-elektrochemische conversie, omvat de onderdompeling van twee elektroden die op verschillende temperaturen worden gehouden in een vloeibaar elektrolyt in een gesloten vat, waar een omkeerbare reductie-oxidatie (redox) reactie optreedt. Deze reactie genereert een elektrische stroom door een extern circuit. Onderzoek naar thermo-elektrochemische conversie is meestal uitgevoerd voor statische vloeistoffen.


Een team van de TU in Tokyo heeft nu thermo-elektrochemische conversie met geforceerde convectiekoeling geïntegreerd om het eerdergenoemde vrije-energiegedeelte deels terug te winnen. In een door de onderzoekers is ontwikkelde cel stroomt de elektrolytvloeistof als koelmiddel tussen twee parallelle elektroden, waarvan één het te koelen object is. De redoxreactie die in de cel optreedt, genereert elektriciteit; deze elektriciteit kan vervolgens worden gebruikt om de koelvloeistof door de cel te laten stromen.


De onderzoekers voerden gedetailleerde tests uit om op te helderen hoe de koeling en energieopwekking werkt. Deze bevindingen zullen naar verwachting een basisstrategie opleveren voor opschaling. "Hoewel de prototypische cel die in deze studie werd ontwikkeld klein was en de prestaties dus beperkt waren, biedt de technologie veel mogelijkheden voor verbetering door de geometrie van het vloeistofkanaal, het elektrodemateriaal en de redox-chemicaliën te optimaliseren", stelt hoofdonderzoeker Yoichi Murakami.

 

Gerelateerd nieuws

Bommetje onder supergeleidingstheorie

Bommetje onder de supergeleidingstheorie

Metingen aan een supergeleider laten een scherpe overgang zien tussen een gewoon metaal en een zogeheten 'vreemd' metaal. Maar wat pas echt vreemd is: de overgang verliest die scherpte weer als de temperatuur…

Wereldrecord energiezuinige dataconversie voor IoT

Wereldrecord energiezuinige dataconversie voor IoT

Het succes van IoT, dat bestaat uit veel kleine en autonoom werkende sensoren, hangt in hoge mate af van het energieverbruik. De energie die nodig is om de fysieke signalen om te zetten in digitale data, kan nog flink…

Boek over dynamiek in Nederlandse chipindustrie

Boek over dynamiek in Nederlandse chipindustrie

Hoe kan het dat Nederlandse ondernemingen als ASML, ASM, BESI en NXP de spil vormen in de digitale revolutie? Daarover gaat het boek Fortunes of High Tech door Jorijn van Duijn. In de studie met de ondertitel A history…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuwe Safety Field Box van Schmersal

Eenvoudige installatie-oplossing voor complexe machines: veiligheidsveldbus met PROFINET/PROFIsafe-veldbusinterface

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

9 december 2019, D&F kantoor Breda

Veiligheid van beweegbare bruggen volgens NEN 6787

10 december 2019, Utrecht

International MicroNanoConference 2019

De actieve betrokkenheid van industrie, wetenschap en gebruikersgemeenschap van microsystemen en...

Meer agendapunten »