Stworzono najbardziej wydajny termoelektryk
Ostatnia recenzja: 16.10.2021
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.
Chemicy z Northwestern University opracowali unikalny materiał termoelektryczny, który zamienia ciepło w energię elektryczną.
Jest to najlepszy materiał w swoim rodzaju - jego wydajność jest dwa razy wyższa niż wszystkich znanych wcześniej materiałów. Odkrycie to może być bardzo ważne dla rozwoju światowego przemysłu, zważywszy, że dwie trzecie energii produkowanej dla potrzeb człowieka jest tracone w postaci ciepła. Wyniki pracy naukowców są publikowane na łamach czasopisma "Nature".
Zgodnie z tym artykułem nowy materiał składa się z ziaren ołowiowej tellurku i telluru strontu, a także z niewielkiej ilości sodu. Ten ekologicznie stabilny materiał może przekształcić od 15 do 20 procent ciepła wytworzonego podczas produkcji energii w użyteczną energię elektryczną.
Nowy materiał może być stosowany w przemyśle samochodowym i ciężkim (na przykład w produkcji szkła, cegieł, rafinerii, elektrowni węglowych i gazowych). Ponadto skuteczny termoelektryczny może być stosowany na dużych statkach i tankowcach, gdzie duże silniki wewnętrznego spalania pracują w sposób ciągły.
„Nasz system termoelektryczny jest najbardziej wydajny na świecie w każdej temperaturze - mówi Merkury Kanattsidis, lider projektu i główny autor artykułu w czasopiśmie Nature«»-. Materiał ten może bardziej efektywnie konwertować ciepła do energii elektrycznej, niż jakakolwiek inna.” „Często jesteśmy pytani, jak rozwiązać problem oszczędzania energii - dodaje kolega Kanattsidisa Vinayak Dravid. - Ale nie ma uniwersalnego rozwiązania, rozwiązanie musi być niepełna termoelektryczność nie może rozwiązać wszystkich problemów energetycznych, ale jest ważną częścią zintegrowanego podejścia.”.
Termoelektryki to substancje, które mają zdolność generowania energii elektrycznej w różnych temperaturach w różnych obszarach materiału. Skuteczność takiej transformacji określają dwa wymagania, które pod wieloma względami są ze sobą sprzeczne. Skuteczna termoelektryka powinna być tak dobra, jak to tylko możliwe, aby przewodzić elektryczność, a jednocześnie jak najlepiej, aby przewodzić ciepło.
Substancja o bardzo niskiej oporności nie będzie skutecznym termoelektrycznym, jeśli dobrze przewodzi ciepło. Aby uzyskać niskie przewodnictwo cieplne przy wysokim przewodnictwie elektrycznym, naukowcy zmienili strukturę materiału.
Specjaliści przyjęli klasyczny telluride termoelektryczno-ołowiowy (PbTe) i dodali inkluzje nanokryształów strontu strontu. Naruszono uporządkowaną strukturę materiału, ale nie wpłynęło to na przewodnictwo elektryczne, a zatem na jego przewodność cieplną.
Rezultat cieszy naukowców i zapewne wkrótce zadowoli firmy zajmujące się budową samochodów, rafinerie ropy naftowej i inne obiekty przemysłowe, do których nowy materiał może przyczynić się do zmniejszenia nakładów mocy.