Materialul minune care transformă eficient căldura în electricitate

O echipă de cercetători de la Northwestern University și Seoul National University a inventat un nou „material minune”. Ieftin și performant, acesta transformă căldura în electricitate fiind cel cel mai eficient material de acest gen 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, numit 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. 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%.

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. 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.

Materialul termoelectric ar putea fi utilizat în industria automobilelor, unde un procent substanțial din energia potențială a benzinei se pierde prin evacuare, sau în industriile grele de fabricație, cum ar fi fabricarea sticlei și cărămizilor, rafinăriile, centralele termice pe cărbune și gaz.

Vizualizări: 619

Trimite pe WhatsApp

Alte articole din Descoperiri:

Citește și: