Új kiadványok
A leghatékonyabb termoelektromos rendszert hozták létre
Utolsó ellenőrzés: 01.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A Northwestern Egyetem vegyészei egy egyedülálló termoelektromos anyagot fejlesztettek ki, amely a hőt elektromos árammá alakítja.
Ez a maga nemében a legjobb anyag – a hatásfoka kétszer olyan magas, mint az összes korábban ismert hasonló anyagé. Ez a felfedezés nagyon fontos lehet a világipar fejlődése szempontjából, ha figyelembe vesszük, hogy az emberi szükségletekhez termelt energia kétharmada hő formájában elvész. A kutatók munkájának eredményeit a "Nature" folyóiratban tették közzé.
A tanulmány szerint az új anyag ólom-tellurid és stroncium-tellurid szemcsékből, valamint kis mennyiségű nátriumból áll. Ez a környezetbarát anyag az energiatermelés során keletkező hő 15-20 százalékát hasznos villamos energiává képes alakítani.
Az új anyag felhasználható az autóiparban és a nehéziparban (például üveg-, téglagyártásban, olajfinomítókban, szén- és gázerőművekben). Ezenkívül a hatékony termoelektromos energia nagy hajókon és tartályhajókon is alkalmazható, ahol folyamatosan nagy belső égésű motorok működnek.
„Termoelektromos rendszerünk a világon a leghatékonyabb bármilyen hőmérsékleten” – mondja Mercury Kanatzidis, a projekt vezetője és a Nature folyóiratban megjelent cikk vezető szerzője. „Ez az anyag hatékonyabban képes hőt elektromos árammá alakítani, mint bármely más.” „Gyakran kérdezik tőlünk, hogyan oldjuk meg az energiamegmaradás problémáját” – teszi hozzá Kanatzidis kollégája, Vinayak Dravid. „De nincs univerzális megoldás; a megoldásnak átfogónak kell lennie. A termoelektromos rendszerek nem oldhatnak meg minden energiaproblémát, de egy átfogó megközelítés fontos részét képezik.”
A termoelektromos anyagok olyan anyagok, amelyek képesek elektromos áramot termelni az anyag különböző zónáiban különböző hőmérsékleteken. Egy ilyen átalakítás hatékonyságát két, egymásnak nagymértékben ellentmondó követelmény határozza meg. Egy hatékony termoelektromos anyagnak a lehető legjobban kell vezetnie az elektromos áramot, és a lehető legrosszabbul kell vezetnie a hőt.
Egy nagyon alacsony ellenállású anyag nem lesz hatékony termoelektromos anyag, ha jól vezeti a hőt. Az alacsony hővezető képesség és a magas elektromos vezetőképesség elérése érdekében a tudósok módosították az anyag szerkezetét.
A szakemberek a klasszikus termoelektromos anyagot, az ólom-telluridot (PbTe) vették alapul, és stroncium-tellurid nanokristályok zárványait adták hozzá. Megzavarták az anyag rendezett szerkezetét, de nem befolyásolták az elektromos vezetőképességét, és így a hővezető képességét sem.
Az eredmény örömmel fogadta a tudósokat, és hamarosan az autógyártók, az olajfinomítók és más ipari létesítmények tetszését is elnyerheti, ahol az új anyag segíthet csökkenteni az energiaköltségeket.