A fost descoperit „materialul minune” care transformă căldura în electricitate
O echipă de cercetători de la Northwestern University și Seoul National University a inventat un nou „material minune”, ieftin și performant, care transformă căldura în electricitate. Materialul respectiv s-a dovedit a fi cel mai eficient de până acum.
După eliminarea unei probleme de oxidare care a redus performanța în testele anterioare, cercetătorii au reușit să obțină o rată de conversie ridicată, potrivit unui studiu publicat în revista „Nature Materials”. Acest nou material, selenură de staniu purificată sub formă policristalină, posedă toate calitățile de care are nevoie pentru a deveni un material viabil pentru conversia căldurii reziduale în electricitate.
Termoelectricitatea este un mecanism bidirecțional fascinant care transformă variațiile de temperatură în tensiune electrică și invers.
Fenomenul poate fi întâlnit și pe un dispozitiv termoelectric asamblat pe roverul Perseverence al NASA, aflat în prezent pe planeta Marte. În acest din urmă caz, însă, sursa de căldură provine de la descompunerea radioactivă a plutoniului, iar eficiența conversiei este de doar 4-5%.
Cost redus și performanțe ridicate
„Ne concentrăm pe dezvoltarea unui material care ar avea un cost redus și performanțe ridicate și ar propulsa dispozitivele termoelectrice într-o aplicație mai răspândită”, a afirmat Mercouri Kanatzidis, autorul corespunzător al studiului, specializat în proiectarea de noi materiale, potrivit interestingengineering.com.
Sistemele termoelectrice generează electricitate utilizând un gradient de temperatură. Când o parte a unui material special este încălzită, acest lucru poate face ca electronii să înceapă să se deplaseze din partea mai caldă în cea rece, fapt ce duce la generarea unui curent electric.
„Factor de merit” record
În termoelectricitate, eficiența conversiei căldurii reziduale este indicată de așa numitul „factor de merit”, un număr cunoscut sub numele de ZT. Cu cât numărul este mai mare, cu atât rata de conversie este mai bună, iar cercetătorii care au realizat studiul susțin că au atins un ZT record de 3,1.
„Experimentul de acum deschide noi oportunități în direcția construirii de noi dispozitive din pelete policristaline de selenură de staniu și explorarea aplicațiilor acestora”, spune Kanatzidis.
De exemplu, materialul termoelectric ar putea fi utilizat în industria automobilelor, unde un procent substanțial din energia potențială a benzinei iese din evacuare sau în industriile grele de fabricație, cum ar fi fabricarea sticlei și cărămizilor, rafinăriile, centralele termice pe cărbune și gaz.
Citește și:
Sursele regenerabile de electricitate au depășit pentru prima dată combustibilii fosili în Europa
SUA va înlocui echipamentele produse în China din reţeaua de electricitate
Un nou tip de panou fotovoltaic poate genera electricitate şi apă potabilă în acelaşi timp