Elektrische energie uit auto-uitlaat

Onderzoekers van het Duitse Fraunhofer-instituut zijn bezig met het ontwikkelen van een thermo-elektrische generator (TEG) die de warmte in auto-uitlaatgassen omzet in elektrische energie. De daarmee opgewekte elektriciteit wordt gebruikt voor de boordelektronica. Daardoor daalt het brandstofverbruik en dat draagt weer bij aan het verminderen van de CO2-uitstoot van auto's.

Moderne auto's zijn nog steeds vrij inefficiënt, ongeveer 2/3 van de brandstof wordt omgezet in warmte. Circa 30% hiervan gaat via het motorblok verloren, de overige 30 tot 35% verdwijnt via de uitlaatgassen. Wereldwijd doen wetenschappers onderzoek naar mogelijkheden om de door auto's, machines en energiecentrales geproduceerde warmte te gebruiken om het energieverbruik te verminderen.

Onderzoekers van het 'Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM' verdiepen zich in de ontwikkeling van thermo-elektrische materialen, modules en sytemen die gebruik maken van de restwarmte in de uitlaatgassen van een automobiel. In de uitlaat heersen hoge temperaturen tot 700 graad Celsius en meer. Het temperatuurverschil tussen de uitlaatpijp en een omringende koelvloeistofleiding kan meerdere honderden graden bedragen en dat grote verschil wordt benut door de thermo-elektrische omzetter. Door het warmteverschil worden ladingsdragers in speciale halfgeleiders verplaatst en zo wordt een elektrische stroom opgewekt. De onderzoekers verwachten dat dit systeem op de lange termijn de generator in de auto overbodig zal maken en ook genoeg energie zal leveren voor het groeiende aantal elektrische verbruikers in de auto. Op deze wijze kan het benzineverbruik worden gereduceerd met vijf tot zeven procent, aldus de onderzoekers.

Een eenvoudige rekensom laat zien welk effect zo'n schijnbaar geringe verhoging van het rendement van een auto heeft: Alleen al in Duitsland rijden momenteel 50 miljoen auto's rond die gemiddeld 200 uur per jaar onderweg zijn. Wanneer het mogelijk is om met behulp van TEG's de warmte in de uitlaatgassen te gebruiken om de boordelekttronica met een totaal vermogen van een kilowatt van stroom te voorzien, dan kan daarmee tien terawatt-uur aan energie worden bespaard – een indrukwekkend getal! De onderzoekers zitten nu nog in de proeffase van het project, maar ze denken dat ze binnenkort al een prototype kunnen ontwikkelen.

Meer info:
www.fraunhofer.de/EN/press/pi/2008/06/ResearchNews062008Topic3.jsp