^
A
A
A

Stworzono najbardziej wydajny termoelektryk

 
Alexey Kryvenko , Redaktor medyczny
Ostatnia recenzja: 01.07.2025
 
Fact-checked
х

Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.

Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.

Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.

24 September 2012, 16:15

Chemicy z Northwestern University opracowali wyjątkowy materiał termoelektryczny, który zamienia ciepło w energię elektryczną.

materiał termoelektryczny

Jest to najlepszy materiał tego typu - jego wydajność jest dwukrotnie wyższa niż wszystkich dotychczas znanych podobnych materiałów. Odkrycie to może mieć ogromne znaczenie dla rozwoju światowego przemysłu, jeśli weźmiemy pod uwagę, że dwie trzecie energii produkowanej na potrzeby człowieka jest tracone w postaci ciepła. Wyniki prac naukowców opublikowano w czasopiśmie „Nature”.

Według artykułu nowy materiał składa się z ziaren tellurku ołowiu i tellurku strontu, a także niewielkiej ilości sodu. Ten stabilny ekologicznie materiał może przekształcić 15 do 20 procent ciepła wytwarzanego podczas produkcji energii w użyteczną energię elektryczną.

Nowy materiał może być stosowany w przemyśle samochodowym i ciężkim (np. w produkcji szkła, cegieł, rafineriach ropy naftowej, elektrowniach węglowych i gazowych). Ponadto, wydajny termoelektryk może być stosowany na dużych statkach i tankowcach, gdzie stale pracują duże silniki spalinowe.

„Nasz system termoelektryczny jest najwydajniejszy na świecie w każdej temperaturze” — mówi Mercury Kanatzidis, kierownik projektu i główny autor artykułu w Nature. „Ten materiał może zamieniać ciepło na energię elektryczną wydajniej niż jakikolwiek inny”. „Często jesteśmy pytani, jak rozwiązać problem oszczędzania energii” — dodaje kolega Kanatzidisa, Vinayak Dravid. „Ale nie ma uniwersalnego rozwiązania; rozwiązanie musi być kompleksowe. Termoelektryka nie może rozwiązać wszystkich problemów energetycznych, ale jest ważną częścią kompleksowego podejścia”.

Termoelektryki to substancje, które mają zdolność generowania elektryczności w różnych temperaturach w różnych strefach materiału. Wydajność takiej konwersji jest determinowana przez dwa wymagania, które w dużej mierze sobie przeczą. Wydajny termoelektryk musi przewodzić elektryczność tak dobrze, jak to możliwe, i przewodzić ciepło tak źle, jak to możliwe.

Substancja o bardzo niskim oporze nie będzie skutecznym termoelektrykiem, jeśli dobrze przewodzi ciepło. Aby osiągnąć niską przewodność cieplną przy wysokiej przewodności elektrycznej, naukowcy zmodyfikowali strukturę materiału.

Specjaliści wzięli za podstawę klasyczny materiał termoelektryczny tellurek ołowiu (PbTe) i dodali inkluzje nanokryształów tellurku strontu. Zaburzyły one uporządkowaną strukturę materiału, ale nie wpłynęły na jego przewodność elektryczną, a zatem i przewodność cieplną.

Wyniki zadowoliły naukowców i wkrótce mogą zadowolić producentów samochodów, rafinerie ropy naftowej i inne zakłady przemysłowe, w których nowy materiał może przyczynić się do obniżenia kosztów energii.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.