Την μορφή των πραγμάτων που θα μπορούσαν να γίνουν στο μέλλον πραγματικότητα σχετικά με τους θερμικούς κινητήρες αποκαλύπτει μια νέα και πολλά υποσχόμενη έρευνα.

Η έρευνα που φέρνει στο τραπέζι την κβαντική μηχανική και πιστώνεται σε ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Kaiserslautern-Landau (RPTU), η οποία τέθηκε επικεφαλής και συνεργάστηκε με άλλους ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Στουτγκάρδης αλλά και το ιαπωνικό Ιστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Okinawa.

Για την παραγωγή έργου οι κινητήρες κινητήρες εσωτερικής καύσης ακολουθούν τους νόμους της θερμοδυναμικής μετατρέποντας τη χημική ενέργεια που «κρύβεται» στα καύσιμα σε θερμική και έπειτα σε κινητική, με τα δύο τελευταία να αφορούν και άλλους τύπους θερμικών μοτέρ όπως είναι για παράδειγμα μια ατμομηχανή.

Οι ερευνητές προσπάθησαν και πέτυχαν να «αντιγράψουν» την κίνηση του πιστονιού δημιουργώντας στον μικρόκοσμο της κβαντικής μηχανικής έναν «θερμικό κινητήρα» που λειτουργεί από τη διαφορά ενέργειας που δημιουργείται μεταξύ συνόλων φερμιονίων και μποζονίων όταν αυτά βρίσκονται σε ακραία χαμηλή θερμοκρασία.

Τα φερμιόνια και τα μποζόνια είναι στοιχειώδη σωματίδια, τα μικρότερα μέχρι στιγμής που έχουν ανακαλυφθεί και δεν μπορούν να διαιρεθούν περισσότερο, δεν αποτελούνται δηλαδή από άλλα σωματίδια. Φερμιόνια είναι για παράδειγμα τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια και μποζόνιο είναι το φωτόνιο.

Έπειτα και από τα πειράματα που πραγματοποίησαν οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι δημιούργησαν ένα κβαντικό εναλλακτικό της ανάφλεξης ενός καυσίμου που κάνει τον κβαντικό θερμικό κινητήρα να λειτουργεί παράγοντας κινητική ενέργεια με την ενεργειακή του απόδοση να είναι μάλιστα υψηλότερη από εκείνη του θερμικού κινητήρα. Το «μοτέρ» τους μπορεί να λειτουργήσει σταθερά και αποδοτικά.

Σε κάθε περίπτωση για να κάνει την εμφάνισή του ένας κβαντικός θερμικός κινητήρας που θα μπορεί να αξιοποιηθεί σε πραγματικές συνθήκες θα περάσουν ακόμη πολλά χρόνια, σύμφωνα με τα λεγόμενα και των ίδιων των ερευνητών. Προς το παρόν ο κινητήρας τους λειτουργεί μόνο υπό συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες.

Ένα από τα σημαντικότερα ίσως προβλήματα που έχουν να λύσουν οι ερευνητές που εργάζονται πάνω στον κβαντικό θερμικό κινητήρα είναι η ακραία χαμηλή θερμοκρασία που χρειάζεται για να λειτουργήσει το σύστημα τους. Για να έχει νόημα ο κβαντικός θερμικός κινητήρας τους θα πρέπει για τη δημιουργία αυτών των συνθηκών -πολύ χαμηλές θερμοκρασίες- να καταναλώνεται σημαντικά χαμηλότερη ενέργεια από αυτή που παράγεται. Δείτε περισσότερα για την έρευνα των Γερμανών και των Ιαπώνων εδώ.

Διαβάστε επίσης