Was ist eine Sterling Engine?
Ein Sterling-Motor ist ein hocheffizienter, verbrennungsfreier, leiser Motor, der die Energie nutzt, die beim Ausdehnen und Zusammenziehen eines Gases (nicht Benzins) bei Temperaturänderungen entsteht. Der 1816 in Schottland von Robert Stirling erfundene Stirling-Motor (Sterling) nutzt einfache Gase und natürliche Wärmequellen wie Sonnenlicht, um die Kolben eines Motors regenerativ anzutreiben. Sterling-Motoren sind ansprechend, weil sie keine nachgefüllte Kraftstoffquelle benötigen, geräuschlos laufen und keine Emissionen ausstoßen.
Zu Beginn des 19. Jahrhunderts waren Dampfmaschinen in Schiffen und Zügen die Hauptgetriebetypen. Diese nutzten die zuverlässige Technologie des erwärmten Wassers, das sich in Dampf verwandelte, um den Transport mit Strom zu versorgen, aber sie explodierten gelegentlich und gefährdeten Bediener und Passagiere. Aus diesem Grund hat Stirling einen Motor erfunden, der aus Sicherheits- und Effizienzgründen ein geschlossenes System ohne Sprengstoff, Feuer und Dampf ist. Er hoffte, dass der Sterling-Motor stark genug sein würde, um schließlich Schiffe und Lokomotiven anzutreiben.
Ein Sterling-Motor arbeitet mit sehr grundlegenden Konzepten der Physik, die beschreiben, wie sich heiße Luft ausdehnt und einen höheren Druck hat als kühlere Luft. Ein normaler Dieselmotor wie in Ihrem Auto verursacht mit Kraftstoff winzige Explosionen, die die Kolben auf und ab bewegen. Bei einem Sterling-Motor wird der Kolben jedoch durch Verdrängung verschiedener Luftkammern mit unterschiedlichen Druckgraden bewegt. Die Luft auf einer Seite des Verdrängerkolbens wird von einer äußeren Quelle wie Sonnenlicht oder verrottendem Pflanzenmaterial erwärmt. Der erhöhte Druck drückt den Kolben auf die andere Seite der Kammer, wo die Luft kühl bleibt. Dann erwärmt sich diese Kammer und der Vorgang wiederholt sich. In der Regel gibt es zwei um 90 ° versetzte Kolben, die mit einer Kurbelwelle verbunden werden können, um ein Fahrzeug zu bewegen, oder einen Generator, um Elektrizität zu erzeugen.
Bestimmte moderne Anwendungen sind immer noch auf einen Sterling-Motor angewiesen, wenn sie eine Stromquelle benötigen, die kein Auftanken erfordert, keine Emissionen abgibt und leise arbeitet. Zum Beispiel beherbergen einige U-Boote einen Sterling-Motor, ebenso wie einige Solarenergieanlagen. Das jüngste Interesse an der Popularisierung des Sterling-Motors wurde durch den Wunsch der Menschen angeregt, das Transportwesen anzutreiben und Elektrizität ohne fossile Brennstoffe zu erzeugen. Die Forscher arbeiten an der Entwicklung einer aktualisierten Technologie, mit der Sterling-Motoren in elektrischen Anlagen und Pendlerautos eingebaut werden.