Naujos publikacijos
Sukurtas efektyviausias termoelektrikas
Paskutinį kartą peržiūrėta: 01.07.2025
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Šiaurės vakarų universiteto chemikai sukūrė unikalią termoelektrinę medžiagą, kuri šilumą paverčia elektra.
Tai geriausia tokio tipo medžiaga – jos efektyvumas dvigubai didesnis nei visų anksčiau žinomų panašių medžiagų. Šis atradimas gali būti labai svarbus pasaulio pramonės plėtrai, jei atsižvelgsime į tai, kad du trečdaliai žmonių poreikiams pagamintos energijos prarandama kaip šiluma. Tyrėjų darbo rezultatai paskelbti žurnale „Nature“.
Straipsnyje teigiama, kad naująją medžiagą sudaro švino telūrido ir stroncio telūrido grūdeliai, taip pat nedidelis kiekis natrio. Ši aplinkai stabili medžiaga gali paversti 15–20 procentų energijos gamybos metu susidarančios šilumos naudinga elektros energija.
Nauja medžiaga gali būti naudojama automobilių ir sunkiojoje pramonėje (pavyzdžiui, stiklo, plytų gamyboje, naftos perdirbimo gamyklose, anglies ir dujų elektrinėse). Be to, efektyvus termoelektrinis įrenginys gali būti naudojamas dideliuose laivuose ir tanklaiviuose, kur nuolat veikia dideli vidaus degimo varikliai.
„Mūsų termoelektrinė sistema yra efektyviausia pasaulyje bet kokioje temperatūroje“, – teigia Mercury Kanatzidis, projekto vadovas ir pagrindinis straipsnio žurnale „Nature“ autorius. „Ši medžiaga gali efektyviau paversti šilumą elektra nei bet kuri kita.“ „Mūsų dažnai klausiama, kaip išspręsti energijos taupymo problemą“, – priduria Kanatzidžio kolega Vinayakas Dravidas. „Tačiau universalaus sprendimo nėra; sprendimas turi būti išsamus. Termoelektrikai negali išspręsti visų energijos problemų, tačiau jie yra svarbi visapusiško požiūrio dalis.“
Termoelektrikai yra medžiagos, galinčios generuoti elektrą skirtingose temperatūrose skirtingose medžiagos zonose. Tokios konversijos efektyvumą lemia du reikalavimai, kurie iš esmės vienas kitam prieštarauja. Efektyvus termoelektrikas turi kuo geriau praleisti elektrą ir kuo blogiau praleisti šilumą.
Medžiaga, kurios varža labai maža, nebus efektyvi termoelektrinė medžiaga, jei ji gerai praleidžia šilumą. Siekdami mažo šilumos laidumo ir didelio elektros laidumo, mokslininkai modifikavo medžiagos struktūrą.
Specialistai, remdamiesi klasikine termoelektrine medžiaga – švino telūridu (PbTe), pridėjo stroncio telūrido nanokristalų intarpų. Jie sutrikdė tvarkingą medžiagos struktūrą, tačiau nepaveikė jos elektrinio laidumo, taigi ir šilumos laidumo.
Rezultatas nudžiugino mokslininkus ir netrukus gali įtikti automobilių gamintojams, naftos perdirbimo gamykloms ir kitiems pramonės objektams, kur nauja medžiaga gali padėti sumažinti energijos sąnaudas.