매사추세츠 공과대학(MIT)과 국립 재생가능 에너지 연구소(NREL)의 엔지니어가 공동으로, 가동부품 없는 열기관을 발명했다.
연구팀이 작성한 새로운 열기관은, 40% 이상의 효율로 열을 전기로 변환할 수 있는데, 이는 기존의 증기터빈 이상으로 우수한 숫자로 된다는 것.
MIT와 NREL이 개발한 새로운 열기관은, 태양전지와 비슷한 열광기전력(TPV)셀로, 고온으로 가열된 열원으로부터 나오는 복사광을 전기에너지로 변환하여 전기를 생성한다. 연구팀에 따르면, 신개발 열기관은 1900~2400도의 열원에서 전기를 생성할 수 있다.
아래 사진은 연구팀이 개발한 TPV 셀을 히트싱크에 부착한 것으로, TPV 셀의 크기는 세로 1cm × 가로 1cm로 작은 크기이다.
연구팀은 TPV 셀을 그리드 스케일 열전지에 포함시키는 것을 계획하고 있는데, 이것으로 인해 태양광 등 재생 가능 에너지로부터 얻은 "과잉 에너지"를 고온의 흑연으로 만든 엄중하게 절연된 저장고에 모아 둘 수 있게 된다. 이에 따라 흐린 날 등에서도 열에너지로부터 전기를 생성할 수 있게 된다.
연구팀은 새로운 TPV 셀의 주요 부품만 개별 소규모 실험으로 실증했을 뿐, 각 부품을 모두 통합하여 시스템 전체가 완전히 작동하는 것을 확인하는 데에는 성공하지 못했다. 그 때문에, 연구팀은 시스템의 완전하 실증을 향한 대처를 진행시키고 있는데, 연구팀은 열기관을 이용함으로써, 기존 화석연료에 의한 발전소를 대체하는 "재생에너지만으로 발전 가능한 탈탄소 전력망" 실현에 기대를 걸고 있다.
개발에 참여한 MIT의 기계공학과의 아세군 헨리 교수는, "TPV 셀은 열전지가 실행 가능한 개념임을 실증하기 위한 마지막 중요한 단계입니다. 열전지는 재생 가능 에너지를 증식시켜, 완전하게 탈탄소화를 실현한 전력망에 필요 불가결합니다"라고 말하고, 이번 TPV 셀이 화석 연료로부터의 탈각에 필요 불가결하다라고 말하고 있다.