W ostatnich latach coraz częściej słyszymy o konieczności przejścia na odnawialne źródła energii. To nie tylko kwestia ekologii, ale także suwerenności energetycznej. W Polsce, ze względu na nasze położenie geopolityczne, ta dyskusja jest szczególnie żywa.

Jednak nie jest to jedyny powód – Polacy wyrastają na liderów technologii, która może odegrać kluczową rolę w energetycznej transformacji.                                 

Termoelektryki lepsze niż fotowoltaika         

Tradycyjna energetyka wykorzystuje jedynie około 40% energii pochodzącej z węgla i innych paliw kopalnych. Reszta, aż 60%, rozprasza się w postaci ciepła odpadowego. To ciepło odpadowe może stanowić darmowe źródło energii, podobnie jak wiatr czy słońce. Dużo taniej jest wykorzystać energię wygenerowaną przy okazji innego procesu, niż ją kupić lub wyprodukować. Co więcej, wykorzystanie energii stanowiącej odpad, może poprawić wydajność przemysłu i obniżyć ceny energii dla konsumentów. Ciepło odpadowe może zastąpić znaczną ilość paliw kopalnych, przyczyniając się do zielonej transformacji systemów energetycznych.      

Wykorzystanie potencjału tylko 3 największych źródeł ciepła odpadowego z Warszawy, czyli 3,3 TWh (m.in. z zakładu oczyszczania ścieków Czajka), pozwoliłoby na zapewnienie ciepła sieciowego dla ok. 380 tysięcy gospodarstw domowych.

Jedną z technologii, która pozwala przekształcać taką odpadową energię cieplną w energię elektryczną, są moduły termoelektryczne. Inżynierowie z polskich ośrodków opracowali ich niewielką wersję, pozbawioną ruchomych elementów mechanicznych.

Zespół prof. dr hab. Krzysztofa Wojciechowskiego od lat z powodzeniem prowadzi badania nad materiałami zwanymi termoelektrykami. Kierownik Laboratorium Badań Termoelektrycznych, z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i jego zespół stworzyli przełomowe moduły termoelektryczne ponad dziesięciokrotnie wydajniejsze niż ogniwa fotowoltaiczne przy zbliżonych kosztach produkcji.

W ocenie twórców proces technologiczny wytwarzania, jak też koszt materiałowy nowego rozwiązania, nie odbiega od elementu fotowoltaicznego o tożsamych rozmiarach.

“Zważywszy na znacznie większą gęstość mocy konwerterów termoelektrycznych, cena za 1W mocy elektrycznej powinna być znacznie korzystniejsza niż w przypadku paneli fotowoltaicznych” – zauważa prof. Wojciechowski.

Zastąpienie ceramicznych okładzin mniej kosztownymi i znacznie lepiej przewodzącymi ciepło stopami aluminium obniżyło ich cenę do porównywalnej do dzisiejszych paneli fotowoltaicznych.

Cena plus 10 krotna skuteczność pozwala postawić tezę, że termoelektryczność to jeden z ważniejszych polskich projektów ekologicznych.

Firma której zaufała nawet NASA

GeniCore – firma, której zaufała nawet NASA

 Warto również wspomnieć o warszawskiej firmie Genicore, która jest liderem w dziedzinie materiałów termoelektrycznych. Oferowana przez Genicore maszyna zajmuje zaledwie 3 m², a kosztuje tyle, co duże mieszkanie w Warszawie. To narzędzie może stać się rewolucją w dziedzinie materiałów termoelektrycznych.

Wielkość kilkudziesięciu nanometrów sama w sobie może nie robić wrażenia. Tymczasem ziarna materiałów wytwarzanych w urządzeniu GeniCore mają właśnie takie rozmiary – to około kilkaset razy mniej niż grubość ludzkiego włosa. Co ciekawe, do tak precyzyjnej produkcji wykorzystywane są maszyny, które działają pod naciskiem rzędu 35 ton i natężeniem prądu rzędu kilku tysięcy amperów. Tak małe rozmiary mogą przyczynić się do wielkich zmian w dziedzinie energii.