Tehokkain lämpösähkö luotiin
Viimeksi tarkistettu: 16.10.2021
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Northwesternin yliopiston kemistit ovat kehittäneet ainutlaatuisen lämpöenergisen materiaalin, joka muuntaa lämmön sähköksi.
Se on parasta materiaalia - sen tehokkuus on kaksinkertainen kuin kaikki aiemmin tunnetut materiaalit. Tämä keksintö voi olla erittäin tärkeä tekijä maailman teollisuuden kehityksessä, koska kaksi kolmasosaa ihmisen tarpeisiin tuotetusta energiasta katoaa lämmön muodossa. Tutkijoiden työn tulokset julkaistaan Nature-lehden sivuilla.
Tämän artikkelin mukaan uusi materiaali koostuu lyijy telluridin ja strontium telluridin jyvistä sekä pienestä määrästä natriumia. Tämä ympäristön kannalta vakaa materiaali voi muuntaa 15%: sta 20 prosenttiin energian tuottamasta lämmöstä käyttökelpoiseksi sähköksi.
Uutta materiaalia voidaan käyttää autoteollisuudessa ja raskas teollisuudessa (esimerkiksi lasin, tiilien, jalostamojen, hiilen ja kaasun voimalaitosten valmistuksessa). Lisäksi tehokkaita lämpösähköä voidaan käyttää suurilla laivoilla ja säiliöaluksilla, joissa suuret polttomoottorit toimivat jatkuvasti.
"Meidän lämpösähköinen järjestelmä on tehokkain maailmassa missä tahansa lämpötilassa - sanoo Mercury Kanattsidis, projektijohtaja ja johtaa tekijän artikkelin lehden«Luonto»-. Tämä materiaali voi muuntaa lämmön sähköksi tehokkaammin kuin mikään muu." "Meiltä kysytään usein, miten ratkaista ongelma energiansäästön, - lisää kollegan Kanattsidisa Vinayak Dravid -. Mutta ei ole mitään yleistä ratkaisua, ratkaisu on oltava kattava Termosähköisyys voi ratkaista kaikki energia ongelmia, mutta se on tärkeä osa kokonaisvaltaista lähestymistapaa.".
Termoelektrikat ovat aineita, joilla on kyky tuottaa sähköä eri lämpötiloissa materiaalin eri alueilla. Tällaisen muuntamisen tehokkuus määräytyy kahden vaatimuksen perusteella, jotka monessa suhteessa ovat ristiriidassa toistensa kanssa. Tehokas termoelektroniikka tulee olla mahdollisimman hyvä sähköä suoritettaessa ja samaan aikaan kuin mahdollista lämpöä parhaalla mahdollisella tavalla.
Erittäin alhaisella resistanssilla oleva aine ei ole tehokas lämpösähkö, jos se kuumenee hyvin. Jotta saavutetaan pieni lämmönjohtavuus ja suuri sähkönjohtavuus, tutkijat ovat muuttaneet materiaalin rakennetta.
Asiantuntijat ottivat klassisen termoelektrisen lyijy-telluridin (PbTe) pohjaksi ja lisäten strontium-telluridin nanokiteitä. Ne rikkoivat materiaalin järjestettyä rakennetta, mutta eivät vaikuttaneet sähkönjohtavuuteen ja siten sen lämmönjohtavuuteen.
Tulos on tyytyväinen tiedemiehiin ja todennäköisesti pian miellyttää autoalan yrityksiä, öljynjalostamoja ja muita teollisia esineitä, joihin uusi materiaali voi auttaa vähentämään sähköntuotantoa.