У США розробили новий тепловий двигун, який працює без рухомих частин. Демонстрації показали, що він перетворює тепло на електрику з ефективністю понад 40%. Це краще, ніж у традиційної парової турбіни, яка у середньому ефективна на 35%. Новий двигун розробили інженери Массачусетського технологічного інституту та Національної лабораторії відновлюваної енергії.

Власне двигун – це термофотоелектичний елемент (TPV), схожий на фотоелементи сонячної панелі. Він пасивно захоплює високоенергетичні фотони від розпеченого джерела тепла та перетворює їх на електрику. Розробка може утворювати електрику від джерела, що має температуру 1900–2400°C або 4300°F.

За планом дослідників, система теплових батарей поглинатиме надлишок енергії від відновлюваних джерел, таких, як Сонце, і зберігатиме її у надійно ізольованих банках гарячого графіту. Коли енергія буде потрібна, наприклад, у похмурі дні, TPV-елементи перетворять тепло на електрику та подадуть її до енергомережі.

Разом із TPV-елементами, команда вже успішно продемонструвала основні частини системи в окремих, невеликих експериментах. Вони працюють над інтеграцією частин, щоб показати повністю робочу систему. Крім цього, вони сподіваються її розширити, щоб замінити електростанції, які працюють на викопному паливі та створити декарбонізовану енергетичну мережу, до якої постачається тільки відновлювана енергія.

TPV-елементи у дослідах мали площу 1 см². Для системи термальних батарей вони мають бути розміром з чверть футбольного поля та працювати на складах із клімат-контролем. Розробники зазначають, що інфраструктура для виробництва великих фотоелементів уже існує. ЇЇ можна адаптувати для створення TPV.

«Ця технологія безпечна та має екологічно-доброякісний життєвий цикл. Вона може сильно вплинути на скорочення викидів вуглекислого газу від виробництва електроенергії», – говорять дослідники.