Uczeni z Ohio State University wynaleźli nowy materiał termoelektryczny, który skuteczniej niż dotychczasowe, wychwytuje ciepło i przekształca je na prąd, czytamy w "Science".
Czym jest materiał termoelektryczny? Najlepiej porównać go do silnika parowego. Tu ciepło jest używane do wprawiania w ruch pary wodnej, która z kolei napędza mechanizm maszyny. W przypadku materiału termoelektrycznego ciepło wprawia w ruch elektrony, które następnie, z pomocą małego generatorka, można wykorzystać do produkcji prądu.
Choć naukowcy potrafią wytwarzać takie cuda od kilku dobrych lat, ich wydajność pozostawia wiele do życzenia. Postanowił to zmienić zespół prof. Jospeha Hermansa z Ohio State University. Uczony od dłuższego czasu pracował nad udoskonaleniem termoelektryków, np. przez wzbogacenie struktury stopu skomplikowanymi nanodrucikami. Bez rezultatów. W końcu naukowcy przyjęli inną strategię i dodali do tellurku ołowiu nie sód, ale tal.
Efekt eksperymentu okazał się co najmniej satysfakcjonujący. Współczynnik wydajności nowego stopu wzrósł aż dwa razy. Co więcej, stop najlepiej sprawdzał się w temperaturze 230-510 stopni C, a więc w warunkach, jakie panują np. pod maską samochodu. I tam właśnie najprawdopodobniej w pierwszej kolejności trafi. Zdaniem uczonych, generator termoelektryczny, który powstanie z wynalezionego przez nich materiału, i który poprawi wydajność pojazdu, będzie kosztował zaledwie 50 dolarów. A więc ma szansę zdobyć szeroką popularność.
p
MAŁGORZATA MINTA: Gdzie dzisiaj wykorzystuje się materiały termoelektryczne?
VLADIMIR JOVOVIC: Używa się ich np. w systemach zasilania sond badających odległe zakątki kosmosu, np. w sondzie Pioneer. Albo do zasilania stacji pomiarowych zainstalowanych na międzykontynentalnych rurociągach z ropą. Co ciekawe, czasem stosujemy je także na kempingach - gotując wodę na palniku biwakowym, możemy jednocześnie wytwarzać prąd. Jednak obecnie takie tworzywa mają ograniczone zastosowania, bo po prostu produkują zbyt mało energii.
Ale wymyślony przez panów materiał byłby bardziej użyteczny?
Tak. Np. inżynierowie BMW stworzyli prototyp samochodu, który wykorzystuje ciepło generowane przez silnik do wytworzenia energii elektrycznej. Nasz nowy materiał uczyni takie generatory bardziej wydajnymi. Spodziewamy się też, że już wkrótce zostaną one wykorzystane w nowej generacji samochodów hybrydowych.
Coś jeszcze?
Tego tworzywa można by używać również do pozyskiwania energii elektrycznej ze słońca. W tym celu trzeba by zogniskować na generatorze promienie słoneczne. Krótko mówiąc, wystarczyłoby rozejrzeć się dookoła, poszukać nagrzanego miejsca, ustawić tam generator termoelektryczny i gotowe - masz prąd.
Vladimir Jovovic jest profesorem inżynierii na Ohio State University w Columbus
