Ученые создают материалы, которые более эффективно используют сбросное тепло

Автор: kolinos | Рубрика: Другие источники энергии

Как считают ученые, разработка термоэлектрических материалов потенциально может привести к более полному использованию сбросного, ненужного тепла. В качестве возможных результатов продолжения исследований в этой области можно отметить извлечение энергии из выхлопных систем автомобилей, из промышленных процессов, выбрасывающих теплоту, и даже из неиспользованного (не поглощенного) солнечного света. Теперь ученые из Северо-Западного университета создали термоэлектрический материал, который имеет более высокий показатель преобразования энергии, что позволит сделать технологию поглощения ненужного тепла более жизнеспособной.

Исследователи разработали новый материал, разгоняя нанокристаллы каменной соли (SrTe) в теллуриде свинца (PbTe). Хотя, как показали результаты предыдущих исследований, такого рода наноразмерные «включения» в материале улучшают энергетическую конверсионную эффективность теллурида свинца, однако, именно частицы каменной соли способствуют увеличению показателя рассеивания электронов, что приводит к снижению общей проводимости материала. Исследование команды Северо-Западного университета показало, что полученный термоэлектрический материал может преобразовывать до 14 процентов тепла в электричество.

Винаяк Дравид (Vinayak Dravid), профессор материаловедения и инженерии из Северо-Западного университета, говорит: «Мы можем вставить этот материал внутри недорогого устройства, соединив его с помощью электрических проводов с лампочкой, например. Полученное устройство может сделать лампочку более эффективным, собирая тепло, которое она вырабатывает, и преобразовывая часть тепла, от 10 до 15 процентов, в более полезную энергию, например, электричество».

Как известно, любая отрасль промышленности, будь то автомобильная, химическая, силикатная или стекольная, использует тепло при производстве своей продукции. С другой стороны, 90 процентов электричества в мире вырабатывается тепловыми электростанциями, которые обычно работают с 30-40-процентной эффективностью, «теряя» примерно 15 тераватт энергии и выделяя ее в виде тепла в окружающую среду. Использование даже 10 – 15 процентов от этой не расходованной тепловой энергии может привести к значительному увеличению производства электроэнергии.

Поделиться в соц. сетях