Nove publikacije
Ustvarjen je bil najučinkovitejši termoelektrik
Zadnji pregled: 01.07.2025
Vsa vsebina iLive je pregledana ali preverjena, da se zagotovi čim večja dejanska natančnost.
Imamo stroge smernice za pridobivanje virov in samo povezave do uglednih medijskih strani, akademskih raziskovalnih institucij in, kadar je to mogoče, medicinsko pregledanih študij. Upoštevajte, da so številke v oklepajih ([1], [2] itd.) Povezave, ki jih je mogoče klikniti na te študije.
Če menite, da je katera koli naša vsebina netočna, zastarela ali drugače vprašljiva, jo izberite in pritisnite Ctrl + Enter.
Kemiki z univerze Northwestern so razvili edinstven termoelektrični material, ki pretvarja toploto v elektriko.
Je najboljši material te vrste – njegova učinkovitost je dvakrat večja od vseh doslej znanih podobnih materialov. To odkritje je lahko zelo pomembno za razvoj svetovne industrije, če upoštevamo, da se dve tretjini energije, proizvedene za človeške potrebe, izgubi kot toplota. Rezultati dela raziskovalcev so objavljeni v reviji "Nature".
Glede na članek novi material sestavljajo zrnca svinčevega telurida in stroncijevega telurida ter majhna količina natrija. Ta okolju stabilen material lahko pretvori od 15 do 20 odstotkov toplote, ki nastane med proizvodnjo energije, v koristno električno energijo.
Novi material se lahko uporablja v avtomobilski in težki industriji (na primer pri proizvodnji stekla, opeke, v rafinerijah nafte, termoelektrarnah na premog in plin). Poleg tega se lahko učinkovita termoelektrična masa uporablja na velikih ladjah in tankerjih, kjer nenehno delujejo veliki motorji z notranjim zgorevanjem.
»Naš termoelektrični sistem je najučinkovitejši na svetu pri kateri koli temperaturi,« pravi Mercury Kanatzidis, vodja projekta in glavni avtor članka v reviji Nature. »Ta material lahko pretvori toploto v elektriko učinkoviteje kot kateri koli drug.« »Pogosto nas sprašujejo, kako rešiti problem varčevanja z energijo,« dodaja Kanatzidisov kolega Vinayak Dravid. »Vendar ni univerzalne rešitve; rešitev mora biti celovita. Termoelektrika ne more rešiti vseh energetskih problemov, vendar je pomemben del celovitega pristopa.«
Termoelektrične snovi so snovi, ki imajo sposobnost ustvarjanja električne energije pri različnih temperaturah v različnih conah materiala. Učinkovitost takšne pretvorbe določata dve zahtevi, ki si v veliki meri nasprotujeta. Učinkovit termoelektrični material mora čim bolje prevajati elektriko in čim slabše prevajati toploto.
Snov z zelo nizko upornostjo ne bo učinkovit termoelektrik, če dobro prevaja toploto. Da bi dosegli nizko toplotno prevodnost z visoko električno prevodnostjo, so znanstveniki spremenili strukturo materiala.
Strokovnjaki so za osnovo vzeli klasični termoelektrični material svinčev telurid (PbTe) in mu dodali vključke nanokristalov stroncijevega telurida. Ti so porušili urejeno strukturo materiala, vendar niso vplivali na njegovo električno prevodnost in s tem na njegovo toplotno prevodnost.
Rezultat je razveselil znanstvenike in bo kmalu morda razveselil tudi proizvajalce avtomobilov, rafinerije nafte in druge industrijske obrate, kjer lahko novi material pomaga zmanjšati stroške energije.