Materiał termoelektryczny, który trafi na rynek jeszcze w tym roku

Firma Alphabet Energy z siedzibą w Kalifornii planuje rozpocząć sprzedaż nowego rodzaju materiału, który może zamienić ciepło w energię elektryczną. W przeciwieństwie do poprzednich termoelektryków, jak znane są takie materiały, jest ona dostępna w dużych ilościach, tania i nietoksyczna.

Materiały termoelektryczne mogą zamieniać różnicę temperatur w energię elektryczną, wykorzystując przepływ elektronów z cieplejszego obszaru do chłodniejszego. W ten sposób mogą teoretycznie zamienić ciepło odpadowe w źródło energii. Ale wydajny materiał termoelektryczny musi dobrze przewodzić elektryczność bez dobrego przewodzenia ciepła, ponieważ w przeciwnym razie temperatura w całym materiale wkrótce się wyrówna. Większość materiałów, które są dobrymi przewodnikami elektrycznymi, jest również dobrymi przewodnikami ciepła, a nieliczne materiały o dobrych właściwościach termoelektrycznych, które udało się naukowcom opracować, były rzadkie, drogie lub toksyczne. Rozwiązaniem Alphabet Energy jest tetraedryt: powszechnie występujący minerał, który jest również średnio bardziej wydajny niż istniejące materiały termoelektryczne.

Ali Shakouri, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej na Purdue University, mówi, że tetraedryt jest obiecujący, ponieważ nie wymaga kosztownej produkcji z góry, której wymagają inne materiały. Myślę, że jest to dość wyjątkowe w termoelektryce, mówi Shakouri. Ludzie patrzą na tak wiele materiałów, ale punktem wyjścia zawsze były czyste materiały, które syntetyzują razem.

Fakt, że jest obfity, to kolejny duży plus, mówi profesor MIT Mildred Dresselhaus. Inne materiały są wykonane z elementów tak rzadkich, że nie byłyby dostępne do powszechnego użytku.

Według danych opublikowanych przez Alphabet Energy tetraedryt kosztuje około 4 USD za kilogram, podczas gdy inne materiały termoelektryczne kosztują od 24 do 146 USD za kilogram. Na razie firma koncentruje się na samodzielnych generatorach, ale założyciel i dyrektor generalny Matt Scullin mówi, że obecnie współpracuje z firmami samochodowymi, aby sprawdzić, czy tetraedryt można wykorzystać do wykorzystania ciepła ze spalin samochodowych.

Scullin twierdzi, że inne materiały termoelektryczne zazwyczaj osiągają w samochodach wydajność około 2,5 procent, ale tetraedryt może osiągnąć wydajność od 5 do 10 procent. To nie są przyrostowe ulepszenia, mówi. To naprawdę ogromne ulepszenia, które mają naprawdę znaczący wpływ.

ukryć