Uued väljaanded
Kõige tõhusam termoelektriline on loodud
Viimati vaadatud: 01.07.2025
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Northwesterni ülikooli keemikud on välja töötanud ainulaadse termoelektrilise materjali, mis muudab soojuse elektriks.
See on omataoliste seas parim materjal – selle efektiivsus on kaks korda suurem kui kõigil varem teadaolevatel sarnastel materjalidel. See avastus võib olla maailma tööstuse arengu seisukohalt väga oluline, kui arvestada, et kaks kolmandikku inimkonna vajadusteks toodetud energiast läheb soojusena kaotsi. Teadlaste töö tulemused on avaldatud ajakirjas "Nature".
Artikli kohaselt koosneb uus materjal pliitelluriidi ja strontsiumtelluriidi teradest ning väikesest kogusest naatriumist. See keskkonnasõbralik materjal suudab 15–20 protsenti energia tootmisel tekkivast soojusest muundada kasulikuks elektriks.
Uut materjali saab kasutada auto- ja rasketööstuses (näiteks klaasi, telliste tootmisel, naftatöötlemistehastes, söe- ja gaasielektrijaamades). Lisaks saab tõhusat termoelektrikut kasutada suurtel laevadel ja tankeritel, kus pidevalt töötavad suured sisepõlemismootorid.
„Meie termoelektriline süsteem on maailmas kõige tõhusam igal temperatuuril,“ ütleb projekti juht ja ajakirjas Nature ilmunud artikli juhtiv autor Mercury Kanatzidis. „See materjal suudab soojust elektriks muuta tõhusamalt kui ükski teine.“ „Meilt küsitakse sageli, kuidas lahendada energia jäävuse probleemi,“ lisab Kanatzidise kolleeg Vinayak Dravid. „Kuid universaalset lahendust pole; lahendus peab olema kõikehõlmav. Termoelektrikud ei saa lahendada kõiki energiaprobleeme, kuid need on oluline osa kõikehõlmavast lähenemisviisist.“
Termoelektrikud on ained, millel on võime toota elektrit materjali erinevates tsoonides erinevatel temperatuuridel. Sellise muundamise efektiivsust määravad kaks nõuet, mis on suuresti üksteisele vastuolulised. Tõhus termoelektrik peab juhtima elektrit võimalikult hästi ja soojust võimalikult halvasti.
Väga madala takistusega aine ei ole efektiivne termoelektrik, kui see juhib soojust hästi. Madala soojusjuhtivuse ja kõrge elektrijuhtivuse saavutamiseks modifitseerisid teadlased materjali struktuuri.
Spetsialistid võtsid aluseks klassikalise termoelektrilise materjali pliitelluriidi (PbTe) ja lisasid strontsiumtelluriidi nanokristallide inklusioone. Need häirisid materjali korrastatud struktuuri, kuid ei mõjutanud selle elektrijuhtivust ja seega ka soojusjuhtivust.
Tulemus rõõmustas teadlasi ja võib peagi rõõmustada ka autotootjaid, naftatöötlemistehaseid ja teisi tööstusrajatisi, kus uus materjal aitab vähendada energiakulusid.