Az autókban lévő motorvezérlés és más elektronikus fedélzeti rendszerek meglehetősen sok áramot fogyasztanak. Egy 5-ös sorozatú BMW esetében például ez az érték eléri a 800 W-ot. A megoldást a termoelektronikus generátorok alkalmazása jelentheti. A generátorok használatához hőforrásra van szükség, ez az autók esetében a kipufogógázoknak köszönhetően rendelkezésre áll. A DLR kutatói már létrehozták a gépjárművekben használható hőgenerátor prototípusát. A berendezés jelenleg mindössze 200 W teljesítményre képes. Ennek oka, hogy a félvezetőként alkalmazott bizmuttellurid csupán a hő három százalékát alakítja át árammá. Az alacsony hatásfok ellenére az ipar érdeklődését máris felkeltette az eszköz. A BASF vegyi konszern például jelezte, hogy 80 millió eurós költségvetésének egy részét a jövőben a generátorok alkotóelemének számító termoelektronikus modulok kifejlesztésére fogja fordítani. Ahhoz, hogy az autógyártók is érdeklődjenek a megoldás iránt, a jövőbeni készülékeknek a prototípusnál háromszor-ötször hatékonyabbaknak kell lenniük.
A legnagyobb problémát jelenleg a szakemberek szerint egy olyan anyag megtalálása jelenti, amely egyaránt jól használható 0 … 500 °C-os hőmérsékleti határok között, ráadásul nagy mennyiségben fordul elő a Földön, viszonylag rosszul vezeti a meleget, de jól vezeti az áramot. A gond az utóbbi esetben csak az, hogy a jó hővezető anyagok általában jól vezetik az áramot is. Talán a magyar kutatók megtalálják, bár lehet, hogy a Fraunhofer Intézetnek jobb esélyei vannak.
A Fraunhofer Intézet kutatói is egy olyan generátor fejlesztésén dolgoznak, amely a kipufogógázokból származó hőenergiát képes villamos árammá alakítani. Az innen származó elektromos árammal a fedélzeten található eszközöket látnák el. Mindez csökkentené a jármű fogyasztását és egyben a széndioxid kibocsátást is.
Napjainkban egyre nagyobb szerephez jutnak az olyan technológiák, amelyek hozzájárulnak a nyersanyagok jó hatásfokú felhasználásához. A jelenleg alkalmazott energiaátalakítási technológiák java ugyanis 33 % alatti hatásfokkal működik. Ez vonatkozik a gépjárművekre is: az üzemanyagból származó energia mintegy kétharmada hő formájában hasznosítatlanul távozik. Világszerte azon dolgoznak a kutatók, hogy a gépkocsik, a különböző gépek és az erőművek által termelt hulladék hőt hasznosítani tudják, így csökkentve azok fogyasztását.
Image
A kipufogócsőben mintegy 700 °C-os hőmérséklet uralkodik. A kipufogórendszer és a hűtőrendszer csövei között így több száz fokos a hőmérséklet-különbség. Erre a célra szolgál az úgynevezett termoelektromos átalakító, amely a Seebeck-hatást hasznosítja, de a hagyományos két fém kis kapocsfeszültsége helyett félvezetőt használnak a jobb energiahasznosítás érdekében. A forró kipufogó vezeték és a hideg hűtéscső között létrejövő hőáram hatására a speciális félvezetőkön keresztül elektromos áram jön létre. Hosszútávon egy ilyen TEG generátorral szeretnék helyettesíteni a gépkocsikban található hagyományos generátort, amely napjainkban egyre több elektromos rendszert lát el energiával. Számítások szerint ezzel átlagosan 5 … 7%-kal lehetne csökkenteni az autók fogyasztását.
Egy egyszerű számítással lehet szemléltetni a fogyasztáscsökkentés jelentőségét:
Németországban nagyjából 50 millió gépkocsi járja az utakat, évi átlagos futásteljesítményük 200 óra. Amennyiben a TEG generátorok a fedélzeten található elektromos berendezéseket 1 kW teljesítménnyel tudnák ellátni, úgy évente 10 TWh energiát lehetne megtakarítani.
A TEG technológia jelenleg kísérleti stádiumban van, a kutatók nemsokára hozzákezdenek az első prototípusok kifejlesztéséhez (Fraunhofer-Gesellschaft 03.06.2008 – DLO nyomán).
