Nieuwe legering zet warmte om in elektriciteit

Onderzoekers zeggen een materiaal te hebben ontwikkeld dat warmte kan converteren naar elektriciteit. De metaallegering zou dat zonder tussenstappen kunnen bewerkstelligen, maar het onderzoek verkeert nog in een vroeg stadium.

Het materiaal dat warmte direct in elektriciteit kan converteren, is een legering van nikkel, kobalt, mangaan en tin. Het metaal werd ontwikkeld door medewerkers van het College of Science and Engineering van de Amerikaanse universiteit van Minnesota. De onderzoekers voorzien een toepassing van hun legering in een groot aantal scenario's, van het terugwinnen van elektriciteit voor autoaccu's uit warme uitlaatgassen tot het opwekken van elektriciteit uit warmteverschillen in oceanen en het recyclen van restwarmte van industriële processen en energiecentrales.

Het materiaal dat door de onderzoeksgroep van Richard James werd ontwikkeld, is Ni₄₅Co₅Mn₄₀Sn₁₀. De combinatie zorgt voor specifieke magnetische eigenschappen; normaal is het metaal niet magnetisch, maar een verhoging van de temperatuur maakt de legering juist sterk magnetisch. Dit magnetisme wordt gebruikt om in een spoel elektriciteit op te wekken. De onderzoekers werken nog aan een manier om van de legering een zogeheten thin film te maken. Die zou in computers of laptops gebruikt kunnen worden om geproduceerde warmte om te zetten in elektriciteit.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (164)

[Who Am I?]

Wat ik me af vraag is, hebben ze nu gewoon net zo lang geprobeerd tot een legering deed wat ze wilden of hebben ze echt een achterliggende theorie waarom nou precies deze legering werkt? In het laatste geval ben ik erg benieuwd wat deze theorie is en of er ook andere legeringen te produceren zijn die misschien efficiënter zijn. Ook vraag ik me af de energie opbrengst lineair is met de verhoging van temperatuur. Er zal wel een maximum zijn lijkt mij.
Gezien er gebruik gemaakt wordt van een spoel lijkt het mij te gaan om temperatuurverschillen. Een verandering in magnetische flux wekt electriciteit op in een spoel (dynamo).

Het is een erg mooie manier om restwarmte te gebruiken voor het terugwinnen van energie die eigenlijk overal wel toegepast zou kunnen worden! Hiermee kan de efficiëntie van heel wat apparaten en machines omhoog geschroefd worden!

[Reactie gewijzigd door Who Am I? op 23 juli 2024 05:49]

[mux]

Het lijkt erop dat dit effect niet schaalt met temperatuur, maar gebruik maakt van een wat moeilijker effect om te gebruiken. Zoals het filmpje laat zien gaat het om een materiaal dat zijn magnetische eigenschappen zeer sterk kan veranderen door enkel het materiaal te verwarmen of af te koelen.

Waarschijnlijk wordt hiervan gebruik gemaakt door het materiaal keer op keer op te warmen en af te koelen om zo een permanente magneet aan te trekken en weer los te laten, wat een motor aandrijft. Je kunt dus niet zomaar warmte erin dumpen zodat er magisch elektriciteit uitkomt zoals bij het Seebeck-effect (hoewel je daar ook koeling nodig hebt, maar dat is een solid-state techniek dat puur op basis van een fysisch principe werkt en geen mechanisme nodig heeft).

Dit beperkt de toepassingsmogelijkheden van deze techniek ontzettend, en maakt het eigenlijk nutteloos voor de meeste toepassingen die mensen hier noemen. Het is een inherent traag proces (materiaal moet opwarmen en passief afkoelen) wat een mechanisme nodig heeft om te werken.

[PepijnK]

Deze techniek kan ook zonder dat er een mechaniek aan te pas hoeft te komen.

De legering ondergaat een fase verandering en als gevolg daarvan veranderen de magnetische eigenschappen. Alleen moet de temperatuur van de legering dan constant schommelen rond het punt waarop de fase verandering plaatsvindt.

[Xuj]

Nu wordt de Sahara een energiecentrale?
Dat lijkt toch vrij veel energie wat je daar kan opwekken.

Vooral omdat het met verhoging van temperatuur werkt; aangezien het daar in de nacht vreselijk koud is.

[Reactie gewijzigd door Xuj op 23 juli 2024 05:49]

[DrBreakalot]

Volgens mij maakt dit materiaal geen gebruik van warmte, maar van warmteverschillen.
Dus vooral 's ochtends en 's avonds zou het daar veel moeten opwekken.

[depeje]

Je bedoelt natuurlijk temperatuurverschillen. Warmte is niets minder dan energietransport, met de nadruk op transport. Een temperatuurverschil zorgt dus voor warmte.

Thermodynamica is precies de wetenschap met de hoogste graad aan onlogische termen en misverstanden. Zie ook de discussie hierboven over rendementen boven de 100%. Volgens mij komt de kilowattuur en kilowattuur per jaar uit dezelfde branche.

Nu hebben ze het met deze specifieke legering niet over een temperatuurverschil in de ruimte (die dus voor warmte zorgt), maar over een temperatuurverschil in de tijd als ik het artikel goed begrijp. In dat geval komt er nauwelijks warmte bij kijken. Enkel voor de propagatie van de nieuwe temperatuur in het materiaal. In die zin is de titel van dit bericht waarschijnlijk enigsinds misleidend.

Een peltier-element, wat al zeer lange bestaat, kan ook elektriciteit opwekken door warmte. Als je 1 kant van dat element opwarmt en het andere afkoelt, genereert het elektrische stroom.

Mits wat hardware rondom zo'n element, kunnen deze 2 technieken in dezelfde situaties gebruikt worden.

[Reactie gewijzigd door depeje op 23 juli 2024 05:49]

[StraightOn.NL]

Ligt aan het rendement natuurlijk, ik verwacht dat zonne energie meer rendement haalt dan dit, maar het is natuurlijk wel een mooie ontwikkeling.

Het is namelijk zo (zoals ik het begrijp) dat de legering zelf geen stroom op wekt, maar sterk magnetiseert. Door deze magnetisering te pulseren of iets dergelijks kan je een dynamo/generator aanzwengelen die dus weer stroom van de warmte maakt. Het rendement is dus van meerdere zaken afhankelijk

[remcio]

ze kunnen de legering in een ruimte zetten waar de warmte wordt opgeslagen, dan kunnen kunnen ze zelfs in de nacht energie opwekken

[FunFair]

De installatie moet wel goed afgeschermd worden dan. Voor je het weet creëer je een nieuwe magnetische pool op aarde. Zal het magnetisch veld misschien niet zo prettig vinden

[Verwijderd]

Het magnetisch veld van de aarde is bijzonder zwak. Een gemiddeld koelkast magneetje produceerd een sterker veld, dus dit zal het probleem niet zijn.

[amas]

is een legering van nikkel, kobalt, mangaan en zink.

en

Het materiaal dat door de onderzoeksgroep van Richard James werd ontwikkeld, is Ni₄₅Co₅Mn₄₀Sn₁₀

Sn is de afkorting voor tin, niet zink.

OT:
Het artikel stelt dat ze stroom op willen wekken met een spoel, maar als ik het me goed herinner van de middelbare school, gebeurt dit door de flux, ergo je hebt beweging nodig om stroom uit een spoel op te wekken. Hoe willen ze dit precies gaan doen in bv. een PC/laptop?

[Verwijderd]

Wat ik me afvraag is of dit wel zo ideaal is voor laptops. Over het algemeen is het niet een erg strak plan om met magneten aan de slag te gaan rond pc's. En aangezien laptopbouwers alles in een krappe plaats stoppen lijkt het mij helemaal niet bevordelijk voor je laptop.

Veel laptops hebben ook een ventilatortje, zelfde idee denk ik.

[rommelkast]

idd, en speakertjes en apple gebruikt magneetjes voor de connector van de stroomvoorziening en het sluiten van de klep. allemaal niet zo erg dus.

[Engineer]

Sterker nog, de sterkste magneten van je PC zitten -in- de hardeschijf. Het gaat er maar net om in hoeverre men zijn verstand erbij houdt als het om magneten in PC's gaat. Je kan best ver gaan nog.

En met SSD's maakt het al helemaal niet meer uit, al maak je je case geheel van magnetrisch materiaal.

[Reactie gewijzigd door Engineer op 23 juli 2024 05:49]

[jazztie]

In het artikel staat dat de legering als volgt is samengesteld: nikkel, kobalt, mangaan en zink. Met iets verder de chemische notatie: Ni45Co5Mn40Sn10...

Sn is geen Zink. Sn is tin (stannum).

[rommelkast]

dat staat er toch ook?

regel 1:
"Het materiaal dat warmte direct in elektriciteit kan converteren, is een legering van nikkel, kobalt, mangaan en tin. "

[Collen]

Hmm, als je hun paper leest kan je zien
dat het 0,5 volt levert bij +/- 200 graden.

niet echt efficiënt, maar wel leuk.

voor warmte verschillen hebben we al een peltier element.

[illusion101]

Heel mooi principe! Ik vraag me af wat het rendement hiervan is.
Als dit hoog is en het materiaal betaalbaar dan zouden hier hele mooie dingen mee gedaan kunnen worden.

Vraag: Als ze op zonnepanelen dit materiaal zouden bevestigen, krijg je dan een soort van dubble layered energie verwekkers? Zonne energie wordt omgezet in stroom + warmte van de zon zorgt voor extra stroom.

[daanieo]

Het gaat om warmteverschillen. Er onstaat alleen een magnetisch veld als de temperatuur verandert. Dus 'sochtends zou het energie kunnen opwekken omdat de zon dat opkomende is, gedurende de rest van de dag dus niet. (Misschien wel als het af en toe gekoeld wordt door de wind o.i.d.)

[Stewie!]

Erg handig voor datacenters, waar vrijwel alle energie om wordt gezet in warmte.

[Reactie gewijzigd door Stewie! op 23 juli 2024 05:49]

[Dorgaldir]

En niet alleen voor datacenters. In bijna elk bedrijfsproces is er restwarmte, dus als we hiermee een deel van de elektrische energie die omgezet word naar warmte kunnen terugrecupereren en dit op een simpele manier kunnen implementeren kan dit revolutionair zijn!
De energie besparingen kunnen enorm zijn. Beeld je eens in.
Plaats dit in in een smartphone (de mijne word ook wel eens warm, al is het maar van mijn hand) als we die warmte zouden terug kunnen sluizen naar de batterij zou het de gebruiksduur van de smartphone kunnen verlengen (wat iedereen wil natuurlijk )

Ik hoop dat deze technologie half zoveel toepassingen krijgt als dat er nu door mijn hoofd springen, zelfs dan zou de energie besparing al enorm zijn

[djexplo]

Jullie reacties zijn zwaar overdreven.
Als je elektricteit opwekt met b.v. je dynamo op de fiets, moet deze eerst draaien. Dus een wisselend magnetisch veld is nodig om elektriciteit te kunnen opwekken.

In dit geval gaat het dus om appartaten met cyclische erg snelle temperatuur veranderingen (10 graden binnen 1 minuut), waardoor er dus een wisselend magnetisch veld onstaat.

En hun warmte naar elektriciteit omzetten heeft nu een efficientie van maar 0.004%. Je gsm op een spanning van 1% lager voltage laten draaien heeft al 500x meer effect.

This gives a rather low efficiency of 0.004%

De huidige manier om electricteit op te wekken uit warmte is gebaseerd op piezo's, die electricteit op wekking door buiging bij snelle termperatuurs veranderingen. Het belangrijkste punt, van dit research is, dat je geen bewegende delen meer nodig hebt. Niet dat ze een grotere efficientie halen dan huidige oplossingen.

bron : http://onlinelibrary.wile...2/aenm.201000048/abstract

[jacobvdm]

In de paper zelf staat 0,57%, maar, ze zetten erbij:

It is illustrative to compare our results with the most promising other device for the direct conversion of heat to electricity, thermoelectrics. As explained below, even an optimized version of our demonstration has low efficiency. However, the predicted voltage output for an optimized device is comparable to that of good thermoelectric materials. The predicted power density of an optimized device is more than an order of magnitude greater than thermoelectrics with the highest known equation image value.

En iets eerder:

With its low hysteresis and its large and abrupt change in magnetization at transformation, we conjecture that the natural application area for our device is energy conversion at small temperature difference. Cyclic heat engines of this type are necessarily of low efficiency, because the efficiency of all such devices is bounded by the Carnot efficiency 1 − Tmin/Tmax, Tmin (resp., Tmax) being the lowest (resp., highest) temperature experienced by any part of the device during the cycle, according to a fundamental theorem of thermodynamics. However, the definition of efficiency, η = (net work done)/(total heat absorbed) during the cycle, expressed in purely economic terms, is typically (energy sold)/(fuel bought). Given that all internal combustion engines waste heat at small temperature difference through cooling, it may be that the standard definition of efficiency is irrelevant. More generally, there are enormous reserves of energy on earth stored at small temperature difference, notably, the ∼20 °C difference between surface ocean temperatures and temperatures just below the thermocline in mid-latitude waters. What is needed in such cases is a more suitable measure of efficiency, consistent with thermodynamics at small temperature difference.

Daar komt nog bij dat een thin-film versie van deze legering dus in principe in meerdere lagen is aan te brengen (zoals veel zonnepanelen).

[Caseman]

Warmte omzetten naar elektriciteit is via het Peltier-effect, niet Piezo...

[djexplo]

Het Peltier-effect is inderdaad ook een manier om warmte direct om te zetten naar electriciteit. Maar met Piezo's op een materiaal wat uitzet of buigt door temperatuurs veranderingen , kan je dat ook doen.

ps. http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_harvesting

[Reactie gewijzigd door djexplo op 23 juli 2024 05:49]

[haoz]

Is het niet zo dat een piezo element alleen een stroom creëert bij mechanische vervorming en niet bij thermische vervorming.

[D.oomah]

Klopt.

Met een peltier element kun je een spanningsverschil opwekken door een temperatuursverschil. Dit heb ik zelf nog gebruikt door een wagentje te laten lopen op kokend water. Het probleem (of ons probleem dan) is echter dat na een tijdje je temperatuursverschil weg was, dus er ook geen spanningsverschil meer is.
Dit peltier element werkt ook omgekeerd: Door er een spanningsverschil over te zetten krijg je een warmteverschil. Dit werd volgens mij best veel gebruikt door overklokkers.

Een Piezo element doet dit zelfde verhaal alleen dan krimpt of zet het uit door een spannigsverschil (en vice versa).

Wat ze hier doen is totaal iets anders. Door een veranderende temperatuur van het materiaal wordt er een elektrisch veld opgewekt -> dT/dt ~ dB/dt. En dankzij Maxwell en Lorenz kunnen we dit gebruiken om een elektrisch veld op te wekken.
Echter schijnt het het dat dit dusdanig inefficiënt is dat het bijna verwaarloosbaar is. dT/dt ~ c*dB/dt, c<<1

[ASS-Ware]

Is het niet zo dat een piezo element alleen een stroom creëert bij mechanische vervorming en niet bij thermische vervorming.

Een thermische vervorming kan een mechanische vervorming veroorzaken, zie o.a. het bimetaal in thermische beveiligingen.

[D.oomah]

Is dat niet gewoon het gevolg dat stoffen meer ruimte innemen als ze warmer worden? Dat is niet een piezo specifiek effect.

[Goderic]

Is de meestgebruikte manier om elektriciteit uit warmte op te wekken niet gewoon een stoomturbine?

[Huismus]

Ja, in elektriciteitscentrales, maar als je laat ik zeggen je datacenter koelt met water, wordt dat water geen > 100 graden, max 50 graden (want anders gaat je hardware kapot). Water van 50 graden != stoom (op 1 bar), en dan zijn piezo-elementen wel handig (zie hierboven wat piezo-elementen zijn), want het water zet wél uit.

[Domus von Dutch]

In combinatie met bestaande elektriciteitscentrales kan deze methode een hogere efficiëntie van de gehele centrale met zich mee brengen, moet er alleen nog wel gekeken worden naar de productiekosten.

[Bansheeben]

Alhoewel het natuurlijk nog maar de vraag is in hoeverre dit toe te passen valt in zulke kleine apparaten als een smartphone in de nabije toekomst. De legering genereert niet zelf elektricteit maar doet door de wet van Lenz. Er moet dus nog wel genoeg ruimte zijn voor de spoel. Daarnaast kan ik me voorstellen dat een magneet in je smartphone zetten niet bevorderlijk is voor de werking daarvan.
Bij smartphones zou ik er gewoon een goede zonnecel in zetten.

[M0N0]

In een IPad zitten magneetjes en elke telefoon met een trilfunctie heeft minstens 1 elektrische motor met dus magneten in. Een beetje magnetisme kan dus geen kwaad

Verder inderdaad wel zéér mooie ontwikkeling. De vraag blijft natuurlijk hoe efficiënt dit is (in dit geval lijkt mij dat dus een kwestie van hoeveel percent van de warmte omgezet kan worden en hoeveel percent niet benut kan worden). Maar elke vorm van isolatie die de ontsnappende energie niet gewoon tegenhoudt maar effectief terug naar een beter hanteerbare vorm omzet is een stap vooruit.

[Bulls]

Ik denk gelijk aan cpu koeling door middel van stroom opwekking, als je dat gelijk de voeding weer in stuurt vraagt het minder van netstroom.

Maargoed zal wel weer jaren duren voordat het bruikbaar is, en tegen die tijd hebben we al graffeen processoren

[Huismus]

En wie zegt dat het geen jaren gaat duren voordat we graffeen procs hebben? Ik denk echt dat we dit eerder in onze consumer pc's gaan zien dat graffeenprocs.

[HesRuud]

Vergeet niet dat dit principe werkt op MAGNETISME, wat natuurlijk niet zo lekker is voor je PC/server. Nu is dit op te lossen door mu-metaal te gebruiken (neemt magnetisme op), maar dit is ook niet het goedkoopste materiaal...

Dan hebben we het nog nieteens gehad over het rendement, wat in combinatie met een spoel (die ook warmte produceert...) niet echt al te best zal zijn.

Kortom, leuke techniek maar niet echt haalbaar.

@tweakers: Let een beetje op je titels, hieruit blijkt dat dit materiaal zelf de warmte naar elektriciteit omzet. Dit blijkt niet het geval, het materiaal wordt magnetisch bij hogere temperaturen. Dit magnetisme zetten ze om naar elektriciteit.

@stewie!: Zal je de volgende keer niet eens het articel doorlezen voor je plaatst?

[Reactie gewijzigd door HesRuud op 23 juli 2024 05:49]

[M2M]

Je moet dit soort ontwikkelingen ook niet gelijk in zo'n perspectief zien. Dit is in een ultra vroeg stadium van ontwikkeling en de mogelijkheden zijn nog lang niet allemaal onderzocht. Bovendien heeft iedereen een SSD tegen de tijd dat deze techniek gemeengoed wordt.

Ik schat zelf dat dit meer van invloed gaat zijn op grootschalige productieprocessen met veel restwarmte (aluminium fabrikage?) dan in consumentenelectronica. Bovendien heb je nog steeds een warmteverschil nodig, en staat er niet bij hoeveel warmteverschil noodzakelijk is voor de omslag, noch andere relevante informatie.

[kwinvdv]

Harde schrijven zijn niet perse het probleem, tenzij het een heel sterk magnetisch veld op wekt, wat denk ik alleen haalbaar is met spoelen.

Eerder dat de andere hardware het begeeft, zo heb ik van iemand gehoord dat iemand zijn pc behuizing aan de buitenkant vol met van die koelkast magneetjes had geplakt en dat de computer toen niet meer aan wou. Weet niet in hoe verre dit klopt, want die magneetjes zijn zeer zwak. Maar mijn punt is dat niet de harde schijven het probleem zullen zijn en het is ook nog maar de vraag of bijvoorbeeld de cpu uberhaupt warm genoeg zou worden zodat het materiaal magnetisch zou worden en wat hier boven te lezen is heb je ook een temperatuurschommeling nodig om energie op te wekken.

On-topic: Zou heel hard geluid hiermee niet in energie omgezet kunnen worden, want geluid is druk verschil en druk het invloed op de temperatuur. Of zou deze temperatuurschommeling te snel gaan zodat het materiaal zou op warmen en afkoelen?

[Boxman]

Je doet net alsof magnetisme net zo schadelijk is voor PC's als kernstraling is voor mensen - is gewoon niet waar. Dat magnetisme niet goed is voor je PC is een zwaar achterhaald idee. Hardeschijven zijn goed afgeschermd voor externe velden en tevens ook het enige computeronderdeel dat gevoelig zou kunnen zijn voor magnetische velden vanwege het magnetisch opslaan van data. De rest van je pc ondervindt er geen hinder van; sowieso zitten er al magneten in je hardeschijf, koelers, speakers en nog veel meer.

Buiten dat wordt zo'n systeem niet bovenop een hardeschijf gemonteerd, maar in de luchtuitvoer van je datacenter. Magnetische velden dissiperen over het algemeen met 1/r^3 voor een spoel dus daar merkt je pc al vanaf een kleine afstand vrij weinig meer van.

[josttie]

goeie fipo...

De wereld is groter dan datacenters, vrijwel overal wordt teveel warmte geproduceerd waar we vaak niks aan hebben. Dit is dus een zeer grote verspilling van energie en als dit een beetje gaat werken in de toekomst zou dat echt heel mooi zijn. Ik vraag me ook af of je dit ook in warme landen kan gebruiken als alternatief voor zonnepanelen. Zeer benieuwd wat dit onderzoek gaat opleveren!

[Verwijderd]

Najha, deze fipo wordt wel neergezet door iemand uit het ICT welk een groot doelgroep is van Tweakers.net. Tweakers.net is geen treehuggers blog ofzo...
Mij verbaast het niks hoor

[phamoen]

Erg handig voor overal waar energie verbruikt wordt... al het 'verlies' wordt n.m. altijd omgezet in warmte..

[_Buran_]

Gaaf spul, en gave toepassingen mogelijk... stel je voor, je PC wordt warm, dan koel je hem met een koeler die draait op de energie die opgewekt wordt door de warmte van je PC. Of in datacentra, daar kan dit ongetwijfeld ook gebruikt worden!

Of denk ik nu te makkelijk?

[arjankoole]

Of denk ik nu te makkelijk?

Nou, je hebt altijd nog te maken met een aantal natuurwetten die stellen dat je verlies hebt. Dus alhoewel je een deel van de warmte kunt gebruiken voor die koeler, je zal nooit volledig kunnen koelen op de electriciteit opgewekt met die warmte. ( de <X>^e wet van thermodynamica is dat, geloof ik)

[pizzaislekker]

Niet helemaal waar. Je kunt toch ook passief koelen? Dan koel je zonder energie. Een koeler heeft ook helemaal niet veel energie nodig. Een processor die 130W verbruikt kan prima gekoeld worden door een luchtkoeler die 2W verstookt.

[Verwijderd]

Dit is mogelijk omdat er dan warmte afgifte aan de lucht plaats vindt. De luchtkoeler is er om ervoor te zorgen dat de warme lucht afgevoerd wordt waardoor afgifte sneller plaats kan vinden.

[Verwijderd]

Helemaal als je de warmte afvoert op een natuurlijk manier. Omdat warmte wil stijgen. Als je bijvoorbeeld vloeistof hebt waarbij de warmte omhoog kan trekken naar een koelblok ver boven je warmte bron. Dus een natuurlijk circulerend systeem. Daarbij hoef je geen energie in een ventilator te steken of iets dergelijks.

[Xuj]

Niet bepaald zonder energie, aangezien deze 'energie' dan van buitenaf komt: temperatuur van de omgeving. Deze omgevingstemperatuur zal ook warmte opnemen van de legering.

Dat scheelt dan in de hoeveelheid energie die je moet aanvoeren.

[Reactie gewijzigd door Xuj op 23 juli 2024 05:49]

[Xuj]

Volgens de tweede hoofdwet van thermodynamica kun je inderdaad niet 'gelijkspelen'.
De toestand zal zo veranderen dat er een evenwicht bereikt wordt, maar daarna zal de toestand constant blijven (in een gesloten systeem).

[Verwijderd]

Ja je hebt gelijk het is de 2de wet van thermodynamica, dat geen één proces omkeerbaar is.
Warmte is de laagste vorm van energie, elke vorm van energie, bijvoorbeeld beweging wordt op ten duur omgezet in warmte energie door middel van wrijving.
Er zijn wel methodes om warmte terug te zetten naar elektriciteit, zoals in energiecentrales al gebeurt maar dit kan dus nooit met 100 procent efficiëntie.
Waar het op neer komt is dus dat dit een nieuwe methode is om een deel van de warmte terug te zetten naar elektriciteit, en het mooie is dat dit op een heel directe manier kan. Zonder veel tussenstappen.

[FunFair]

En het spul dan naast je hardeschijf plaatsen

Leuk voor computers, maar denk groot! Daar waar de echte grootverbruikers zitten zoals de industrie! Daar zijn de winsten te pakken!

[Verwijderd]

Een beetje. De opgewekte energie zal niet 100% van de warmte energie zijn die jouw PC heeft opgewekt, en dus zal er altijd nog extra energie nodig zijn om de volledige koeling van de pc te verzorgen. Het kan echter wel een flinke besparing opleveren, en zeker in datacenters zal dit erg interresant zijn. Alhoewel ik niet zeker weet hoe blij servers zijn met een sterk magnetisch veld...

[Don Kedero]

En hoe warmer uw PC wordt hoe vlugger uw koeler draait, en hoe vlugger het afkoelt ...

[mouzetc]

Wow, dit zou een enorme stap kunnen zijn voor veel problemen in de huidige wereld. Benieuwd hoe ver en hoe efficiënt ze dit door kunnen trekken!

[FunFair]

Ik ben ook heel benieuwd naar efficientie percentages. Als dit een beetje inorde is zou dit de oplossing zijn voor alle geproduceerde restwarmte die nergens ingezet kan worden.

Denk bijvoorbeeld aan een 100 99% rendabele energiecentrale

Of wat kleiner voor in huis, de restwarmte van douche/bad water

-edit- n.a.v. Gert
Fixed

[Reactie gewijzigd door FunFair op 23 juli 2024 05:49]

[Gert]

100% rendement kan niet, er moet altijd energie verloren gaan anders kloppen er allerlei natuurwetten niet meer.

[Blue_Entharion]

Energie gaat meestal verloren in warmte, hiermee kunnen we dat weer opvangen natuurlijk.

Je zou met behulp van deze uitvinding de eerste perpetuum mobile kunnen maken.

[Verwijderd]

Nope, helaas. De warmte zal nooit volledig omgezet worden. Er treed altijd verlies op. De 1e en 2e wet van de thermodynamica zijn vrij duidelijk, een perpetuum mobile kan simpelweg niet. Een hoog rendement halen kan zeker, maar een perpetuum mobile is onmogelijk.

[hollandismad]

Natuurlijk is een perpetuum mobile wel mogelijk. Energie kan niet verloren gaan, het kan alleen omgezet worden. Als jij materie in een perfect vacuüm zonder externe krachten bewegingsenergie geeft, dan blijft de materie bewegen. Er is immers niets dat de bewegingsenergie omzet naar een andere energievorm.

Mocht je het dus voor elkaar krijgen om alle energie die bij beweging wordt afgegeven aan de omgeving weer op te vangen en weer om te zetten naar een bruikbare energievorm, dan heb je een volledig gesloten systeem en perpetuum mobile gemaakt.

Natuurlijk gaat het je in de praktijk nooit lukken om alle energie weer op te vangen, maar het is theoretisch mogelijk.

[.oisyn]

Natuurlijk is een perpetuum mobile wel mogelijk

Anders lees je je even in in thermodynamica.

Energie kan niet verloren gaan, het kan alleen omgezet worden.

Maar het kan niet 100% omgezet worden. Als je energie omzet neemt de entropie toe. En dat kun je niet meer terugwinnen zonder er meer energie in te steken dan het heeft opgeleverd.

Als jij materie in een perfect vacuüm zonder externe krachten bewegingsenergie geeft, dan blijft de materie bewegen

Als je een perfect vacuum hebt zonder externe krachten, dan heb je niets waar je die beweging aan kunt meten en zul je niet weten of je beweegt of stilstaat. Dit klinkt flauw, maar is gewoon een logisch gevolg uit het feit dat ruimte (en tijd) relatief zijn, en niet absoluut. Je hebt óf externe krachten nodig om je kinetische energie te geven, óf je zult iets achter moeten laten.

Mocht je het dus voor elkaar krijgen om alle energie die bij beweging wordt afgegeven aan de omgeving weer op te vangen en weer om te zetten naar een bruikbare energievorm, dan heb je een volledig gesloten systeem en perpetuum mobile gemaakt.

Inderdaad, als dat je lukt dan klopt het wat je zegt. Alleen zal dat je nooit lukken, omdat dat tegen de natuurwetten ingaat.

Natuurlijk gaat het je in de praktijk nooit lukken om alle energie weer op te vangen, maar en het is theoretisch onmogelijk.

Leesvoer

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 05:49]

[Verwijderd]

Nee hoor, het is theoretisch onmogelijk. Ten eerste is het onmogelijk om iets zonder externe krachten te gebruiken kinetische energie te geven. Ten tweede komt er bij een beweging geen energie vrij. Alleen als de kinetische energie afneemt is het mogelijk om die energie ergens anders voor te gaan gebruiken, maar dat betekent wel dat de materie niet meer dezelfde hoeveelheid energie heeft na het gebruik van de energie.

[Zoop]

De warmte wordt omgezet naar magnetisme (deze omzetting zal al geen 100% rendement hebben), daarna moet het magnetische veld omgezet worden naar electriciteit dmv een spoel, ook daar zal niet alle magnetisme omgezet worden, en ook de spoel kan weer warm worden (wat dus ook weer verlies is).

Voor perpetuum mobile zou je extreme situaties nodig hebben, zoals een perfecte omzetting van energie (in een vacuum met 0,0 weerstand etc), kortom, iets wat nu in de praktijk niet mogelijk is.

[bazs2000]

In de (nabije) toekomst ook niet hoor. Hoe goed je het ook wil doen, je laat altijd een aantal moleculen achter in een vacuüm en deze zullen weerstand geven, hoe laag deze dan ook zal zijn.

Beweging zal ook altijd weerstand opleveren dus al zou je het zonder zwaartekracht doen dan nog heb je altijd mechaniek nodig om iets draaiende te houden en dan heb je altijd nog te maken met wrijving en eventueel rolweerstand.

Voor electrische systemen idem dito. Er zijn op dit moment geen materialen die 0,0 weerstand hebben. Er zijn wel supergeleiders alleen die fuctioneren pas echt goed bij extreem lage temperaturen en om dergelijke temperaturen te bereiken heb je weer veel energie nodig.

[Verwijderd]

Nee, de wetten van de thermodynamica zijn heel duidelijk: als er geen verlies optreed kan er geen werk arbeid optreden. Het is een geaccepteerd wetenschappelijk feit dat een perpetuum mobile onmogelijk is, nu en in de toekomst.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 05:49]

[.oisyn]

kortom, iets wat nu in de praktijk in theorie niet mogelijk is.

FTFY

[carbidsjitter]

maar een perpetuum mobile is onmogelijk.

Bewijs dat maar eens

[joep doei]

Energie gaat nooit verloren, zeggen de natuurwetten. Ik denk dat je bedoelt dat het ongezet wordt in warmte. Ook dit is niet iets dat de natuurwetten voorschrijven. In theorie zou alle energie van de ene in de andere vorm omgezet kunnen worden. In de praktijk zal dit echter nooit lukken en ontstaat eigenlijk altijd ook ongewenste warmte.

[Verwijderd]

Energie gaat ook nooit verloren. Het splitst zich altijd op in meerdere dingen. Alleen wat wel onmogelijk is dus dat het zich 'niet' opsplitst. En je dus 100% rendement haalt. Elk proces creëert dus meerdere energiestromen vanuit één energiestroom.

[High-Voltage2]

En welke natuurwet beschrijft dat dan?

Een simpel verwarmingselement (= weerstand) zet alle elektriciteit die je erin steekt 100% om in warmte...

[BRAINLESS01]

Niet verloren gaan, maar het omzetten van bjivoorbeeld aardgas naar CO2 en andere restproducten kost nou eenmaal energie. We kunnen in ieder geval nog een stuk vooruit qua rendement.

[well0549]

De natuurwetten kloppen ook niet meer !, daarom hebben ze de large hadron collider gebouwd.

Alles wat we denken te weten is zo'n beetje gestoeld op de relativiteitstheorie van einstein, die wel voorspelde dat er zoiets als zwarte gaten zouden zijn, maar als die gevonden werden zouden zijn theorieen niet meer sluitend zijn.....

En ja hoor ze hebben ze gevonden en dus zijn de theorieen niet meer ganbaar....


En energie kan wel degelijk uit het niets ontstaan.... Het heelal dijt uit, ok niets bijzonders zou je zeggen... maar wel thelkens sneller.... Daarvoor zou je volgens de theorie dus energie moeten toevoegen... echter dat gebeurt niet.... ra ra....

Weet je wat... we verzinnen gewoon wat theorieen, dark matter, dark energy, snare theorie etc om het allemaal kloppend te maken.....

Nee hoor totdat de LHC in CERN alles heeft gedaan wat ie moet doen zou het wel degelijk kunnen die 100% efficientie, misschien 200% ook wel, alleen we weten niet hoe......

[.oisyn]

De natuurwetten kloppen ook niet meer !, daarom hebben ze de large hadron collider gebouwd.

Nonsens. De LHC hebben ze gebouwd om onderzoek te doen naar gaten in de huidige theorieën of juist om de bestaande theorieën te bevestigen (zoals de aan de hand van het standaardmodel voorspelde Higgs boson die nog nooit in het echt waargenomen is)

Alles wat we denken te weten is zo'n beetje gestoeld op de relativiteitstheorie van einstein, die wel voorspelde dat er zoiets als zwarte gaten zouden zijn, maar als die gevonden werden zouden zijn theorieen niet meer sluitend zijn.....

Klok en klepel. We weten al heel meer dan wat Einstein voorspelt heeft, en daarnaast gaan zijn theorieën voornamelijk op op macro niveau. Voor de kleine deeltjes hebben we quantum mechanica, waar Einstein het maar niet mee eens kon worden.

Nee hoor totdat de LHC in CERN alles heeft gedaan wat ie moet doen zou het wel degelijk kunnen die 100% efficientie, misschien 200% ook wel, alleen we weten niet hoe......

Grappige redenatie. Dus omdat we theorieën moeten verzinnen om die dingen die we nog niet weten te kunnen verklaren is het volgens jou per definitie zo dat de wetten van de thermodynamica onjuist zijn .

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 05:49]

[well0549]

Ehmm.. volgens mij was de theorie van einstein niet meer sluitend (vanwege de zwarte gaten), en dachten ze het wel even op te lossen met quantum mechanica.....

Dat is tot nu toe mislukt. Er is een theorie die een hoop weer oplost maar dan moet er wel zo'n Higgs boson bestaan.

Om dat uit te dokteren hebben ze volgens mij de LHC gebouwd......

Lees anders even dit linkje

Kort gezegd :

What they've got since the 1960's is chunks of theories that seem to work fine as parts of the puzzle, but at the very least other pieces are missing. And if they don't find them, then the Standard Model might be no better than a Ptolemaic theory of sun and planets going around the earth.

m.a.w. het past niet.... En om het sluitend te maken hebben ze volgens mij (net als de aueur van dat stukje) dus de LHC gebouwd.

[Denni]

De natuurwetten kloppen ook niet meer !, daarom hebben ze de large hadron collider gebouwd.

Hoe kom je daar nou weer bij? De LHC is juist bedoeld om onderzoek te doen om extra bewijzen voor geaccepteerde theorieen te vinden en nieuwe theorieen enigsinds te onderbouwen(snaartheorie bijvoorbeeld).

Alles wat we denken te weten is zo'n beetje gestoeld op de relativiteitstheorie van einstein, die wel voorspelde dat er zoiets als zwarte gaten zouden zijn, maar als die gevonden werden zouden zijn theorieen niet meer sluitend zijn.....

En ja hoor ze hebben ze gevonden en dus zijn de theorieen niet meer ganbaar....

Men heeft de zwarte gaten juist kunnen ontdekken door slim gebruik te maken van de relativiteitstheorie... Dat Einstein daar niet aan gedacht heeft wil niet zeggen dat de complete theorie onwaar is...

En energie kan wel degelijk uit het niets ontstaan.... Het heelal dijt uit, ok niets bijzonders zou je zeggen... maar wel thelkens sneller.... Daarvoor zou je volgens de theorie dus energie moeten toevoegen... echter dat gebeurt niet.... ra ra....

Weet je wat... we verzinnen gewoon wat theorieen, dark matter, dark energy, snare theorie etc om het allemaal kloppend te maken.....

Dit is inderdaad nog niet compleet duidelijk maar niet een ontkenning van de thermodynamicawetten wat jij suggereert..

Nee hoor totdat de LHC in CERN alles heeft gedaan wat ie moet doen zou het wel degelijk kunnen die 100% efficientie, misschien 200% ook wel, alleen we weten niet hoe......

Nee sorry, de thermodynamicawetten worden niet ontkent door CERN en er is ook geen een serieuze wetenschapper die je hier gelijk zou geven...

[well0549]

Hmmmmm...

Als ik dit lees LINK dan denk ik dat
de mensen erg ziek gaan worden als ze geen HIGGS deeltjes vinden.

Het is namelijk de ontbrekende sleitel die alle andere theorien sluitend kan maken...

Wat als deze nu NIET bestaat.... is maar een ideetje hoor, dan kloppen dus alle theorien ook niet.

De LHC is m.i. absoluut wel gebouwd om de deeltjes fysica kloppend te maken.....

m.a.w. Zolang deze wetten niet bewezen zijn, zou er veel meer kunnen dan wij voor mogelijk houden........(open minded weet je wel)

[D.oomah]

Alle natuurwetten zoals ze er nu zijn komen gewoon voort uit observaties en wiskunde. Het higgs-boson is slechts een theorie (nog geen wet!) om massa te verklaren. Als het higgs-boson nooit gevonden wordt betekend dat nog niet dat newtons wetten opeens niet meer gelden.
F=m*a zal altijd blijven gelden. Misschien dat je straks die m kunt schrijven als de intergraal over het volume van een object met een bepaalde higgs-dichtheid, of dat we dan daadwerkelijk kunnen bewijzen dat Fz(=m*g) dezelfde massa neemt als F=m*a, maar afzonderlijk kun je deze altijd gebruiken.

[Verwijderd]

Ehm ooit gehoord van kernfusie, daarmee wordt nu al meer energie uitgehaald dan er wordt ingestopt.

En om even terug te komen op dit artikel met de technieken die we nu hebben en die ze in dit artikel gebruiken kan er geen rendement gehaald worden van 100%. Dus dan kan je wel leuk met je LHC en het heelal dat groeit aankomen maar als dat nog niet uitgevogeld is hoe dat nou precies in elkaar zit hebben we er ook niks aan en moeten we roeien met de riemen die we nu hebben.

[ruurd v.]

Voor zover ik weet genereert kernfusie geen energie uit het niets.. Die energie zal al in die atoomkernen, en komt alleen maar vrij. Ook dit proces zal niet met 100% rendement verlopen lijkt me, dus er komt niet meer vrij dan dat er ooit al ingestopt is.

[D.oomah]

Het kernfusie proces zelf is wel exact 100% rendabel. Gezien het verschil in bindingsenergie 100% wordt omgezet in warmte.
De verliezen treden pas op als je deze warmte via een bewegend rad (kinetische energie) omzet in stroom (elektrische energie).

[.oisyn]

Ehm ooit gehoord van kernfusie, daarmee wordt nu al meer energie uitgehaald dan er wordt ingestopt.

Er wordt helemaal niet meer uitgehaald, er wordt gewoon bindingsenergie omgezet. IJzer heeft de minste bindingsenergie, en de energie neemt toe naarmate je verder van de massa van ijzer afkomt. Als je dus twee waterstof atomen fuseert in een helium atoom, dan komt er bindingsenergie vrij. Hetzelfde met het splitsen (kernfissie) van een plutonium atoom, daar komt ook energie vrij.

[Keiichi]

Hoe komt het dat ik dat 107% rendement op m'n HR ketel kan krijgen?

[Blue Boon]

Dat komt omdat bij de berekeningen voor het rendement aan de HR ketel, de ingaande en uitgaande energie stromen niet goed gedefinieerd zijn. Hierdoor wordt de energie die met de uitlaatgassen het koude water voorverwarmt niet mee geteld. Oftewel, het rendement van die HR-ketels is hoog en mits goed berekent nooit boven de 100%.

[Verwijderd]

In jouw HR ketel verbrand je aardgas. Uit de gasleiding komt echter ook een klein beetje waterdamp. Bij het verbranden van het gas wordt dit omgezet tot stoom. In een HR ketel wordt deze stoom ook gebruikt om jouw huis van warmte te voorzien.

De energie uit deze stoom wordt niet bij de ingaande energie gerekend, omdat de ketel alleen gas verbrand.

[flamingworm]

iets van de klok en de klepel hoor bij jou... er wordt gewoon WATER gevormd door het gas te verbranden, en dit water wordt nog eens door de ketel verdampt. Er gaat dus een stukje energie weg in de waterdamp. Dit stukje energie die verdwijnt wordt niet in de rendementsberekening van een klassieke ketel gebruikt. Als je ze dan toevoegd bij het gebruik van een condensatieketel, deze condenseert namelijk de waterdamp in de uitlaatgassen en haalt er dus weer energie uit, haal je zogezegd energie uit het niets volgens die eerste formule en haal je dus meer dan 100% rendement

[Reactie gewijzigd door flamingworm op 23 juli 2024 05:49]

[flamingworm]

dat komt omdat de rendementsberekening daar verkeerd verloopt. Vroeger kon men enkel de laagste verbrandingswaarde uit een brandstof krijgen. Alle rendementen waren behoorlijk laag. Fabrikanten dachten, wat als we het rendement nu uitdrukken in functie van die laagste vebrandingswaarde? Hoger kan toch niet, en dan krijgen we hoge getalletjes en daar loopt de consument warm van... En toen kwam de condensatieketel. Deze benut extra warmte door het water in de uitlaatgassen te condenseren. De totale energie noemt men in dit geval de hoogste verbrandingswaarde. Als je natuurlijk de hoogste door de laagste deelt krijgt je artificiële rendementen van meer dan 100%, maar dit is natuurlijk flauwekul.

Belachelijk dat iemand er ook maar aan denkt dat iets meer dan 100% werkelijk rendement kan halen 2de hoofdwet uit de thermodynamica anyone?

[Reactie gewijzigd door flamingworm op 23 juli 2024 05:49]

[icceni]

Als je je koelkast als elektrische verwarming zou gebruiken door de buitenlucht af te koelen en de warmte in huis te laten, zou je een hoger rendement hebben dan 100%.

[Denni]

Hoe kom je daar nou weer bij? Je haalt warmte uit de buitenlucht en doet deze naar binnen... Echter gaat een deel van de energie naar het verplaatsen van die warmte. Het rendement is dus sowiso lager. Zoals flamingworm al zegt: 2e hoofdwet van de thermodynamica.
http://nl.wikipedia.org/w...wet_van_de_thermodynamica

[divvid]

Dat heet warmtepomp. Wat men rendement daarvan noemt is inderdaad > 100% .....van de er ingestopte energie dan. d.w.z. als je er 10 kW aan electriciteit in stopt kun je meer dan 10kW aan warmte verplaatsen. zie (http://nl.wikipedia.org/wiki/Warmtepomp)

Dat is echter heel iets anders dan het thermodynamisch rendement.

[haarbal]

dat kan je niet, is een smerige rekentruuk met de min en max toelaatbare energiedichtheid van leidinggas.

[Bob]

Dat is omdat onze dwaze overheid als 100 % het rendement van een klassieke ketel heeft genomen. Tja, als je dan je rendement verhoogt zit je aan meer dan 100 ...

[BramT]

Kan je niet. Laws of physics, thermodynamica om precies te zijn.

Waarschijnlijk heb je een extra externe energiebron, zonnecollectoren of iets dergelijks. Ben wel benieuwd waar je die 107% vandaan hebt.

[Kevinp]

Of wat denk je om dit achter je zonnepaneel/zonneboiler te verwerken, zodat de effectiviteit erg toeneemt.

[ReDnAx1991]

Wat dacht je van remschijven op een electrische auto, als je remt laad je de accu weer klein beetje op.

Zet er nog een zonnepaneel op als dak en je kunt ontzettend ver/lang rijden

[RvanderV]

In electrische auto's word de kinetische energie die je verliest bij remmen sowieso al gebruikt om weer energie op te wekken. Daar heb je zo'n uitvinding niet voor nodig.

[SuperDre]

voeg daar dan ook nog warmte aan toe en je hebt dus extra energie, elk 'druppeltje' energie dat ergens te halen valt is mooi meegenomen (natuurlijk zolang het niet weer extra energie kost op andere plekken)..