Российские ученые создают не нуждающиеся в топливе генераторы для Арктики и космоса

В России дан старт масштабному научному проекту, который может навсегда изменить подход к энергоснабжению удаленных территорий. Исследователи из Национального исследовательского университета «МИЭТ» и НИТУ «МИСИС» объединили усилия для разработки термоэлектрических генераторов (ТЭГ) нового поколения. В отличие от традиционных электростанций, этим устройствам не нужны топливо, турбины или движущиеся части.

Российские ученые создают не нуждающиеся в топливе генераторы для Арктики и космоса

В основе технологии лежит эффект Зеебека – физическое явление, открытое почти два века назад. Если создать разницу температур между двумя сторонами полупроводникового материала, по нему потечет электрический ток. Проще говоря, устройство преобразует бросовое тепло напрямую в электричество. Отсутствие механики делает такие генераторы абсолютно бесшумными, отказоустойчивыми и способными работать до 25 лет без какого-либо обслуживания.

Ключевое отличие новой российской разработки от существующих аналогов заключается в комплексном подходе. Ученые решили пересмотреть весь жизненный цикл изделия:

  • Умные материалы: вместо одного универсального вещества будут применяться многосекционные ветви термоэлементов. Каждая секция создается из сплава, чьи свойства идеально подходят для конкретного участка огромного температурного градиента (до 1200 Кельвинов). Это позволяет максимально эффективно утилизировать тепловую энергию.
  • Бессмертные контакты: одной из главных проблем ТЭГ всегда было разрушение мест спайки при постоянных перепадах температур. Новая многослойная архитектура контактных систем призвана полностью исключить риск расслоения и деградации устройства.
  • Любая форма: генераторы смогут выпускаться как в плоском (планарном), так и в цилиндрическом (радиальном) исполнении, что позволит интегрировать их в любые источники тепла – от стенки печи до корпуса реактора.

Потенциальные сферы внедрения охватывают стратегически важные направления:

  • Автономное питание метеостанций, погранзастав и поселков вдоль Северного морского пути, куда экономически невыгодно тянуть линии электропередач.
  • Обеспечение резервным питанием атомных станций малой мощности (АСММ) и перспективных атомных ледоколов.
  • Питание аппаратуры межпланетных зондов и роверов. В тени планет или далеко от Солнца, где фотоэлектрические панели бесполезны, разница температур станет единственным источником жизни аппарата.

Для координации усилий на базе НИЦ «Курчатовский институт» формируется специальный консорциум. Его итоговой целью является создание полноценной отечественной линейки промышленных термоэлектрических модулей, способных обеспечить технологический суверенитет России в области генерации энергии.

Читайте также

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд