Was sind die verschiedenen Arten von thermoelektrischen Materialien?
Der thermoelektrische Prozess ist die direkte Umwandlung von Wärme in Elektrizität und wieder bei der Erwärmung oder Kühlung eines Objekts. Thermoelektrische Materialien können verwendet werden, um die Temperaturänderungen zu messen, die tatsächliche Temperatur eines Objekts zu ändern und eine elektrische Ladung zu erzeugen, die zur Erzeugung von Strom verwendet werden kann. Im Jahr 2011 sind thermoelektrische Materialien zu ineffizient, um nützlich zu sein, aber Automobilingenieure versuchen, sie zu verwenden, um Wärmeenergie aus einem Fahrzeug zu verwandeln und ihn in nutzbare Elektrizität zu verwandeln. Die Forscher versuchen, die Effizienz von thermoelektrischen Materialien zu erhöhen, um sie wirtschaftlicher zu gestalten, damit sie verwendet werden können, um niedrige Kosten und effizientere Kühlschränke, Klimaanlagen und andere Geräte zu schaffen, die Kühlung erfordern.
thermoelektrische Prozesse treten aufgrund des Peltier -Effekts auf, bei dem die Kühlung und Erwärmung der entgegengesetzten Übergänge in elektrischen Schaltkreisen mit unterschiedlichen Halbleitern enthalten. Thermoelektrische Materialien können verwendet werden, um Kühlung de zu erzeugenLaster oder Kühlung bereitstellen. Eines der heutigen thermoelektrischen Materialien ist Wismut Telluride, eine teure Verbindung, die bis zu 1.000 US -Dollar (USD)/LB (2.000 USD/kg) kosten kann. Bei richtiger Herstellung erzeugt dieses thermoelektrische Material zuverlässige Temperaturänderungen zwischen 14 und 266 Grad F (-10 bis 130 Grad C). Thermoelektrische Systeme funktionieren zuverlässig und genau ohne das Rauschen herkömmlicher Erwärmung, Kühl- und Kühlsysteme sowie ohne umweltschädliche Chlorofluorkohlenwasserstoffe (CFCs).
seit mehreren Jahren hat die National Aeronautics and Space Administration (NASA) die Kraft thermoelektrischer Materialien in den tiefsten Weltraum -Reichweiten in den tiefsten Reichweiten genutzt, die so weit von der Sonne entfernt sind, dass Sonnenkollektoren nutzlos sind. Das Verfahren beinhaltet das Einbinden von Kernmaterial in einem Radioisotop -Wärmegenerator, bei dem der radiologische Decay ProfiWärmeenergie, die dann in Elektrizität umgewandelt wird, um die Sonde auszuführen. Dies ist der gleiche Prozess, den Automobilingenieure versuchen, die Abgaswärme von Automotoren zu nutzen - Wärme, die in Strom umgewandelt werden kann, um das Auto zu versorgen.
Forschung und Entwicklung in thermoelektrischen Materialien werden vom Energy Frontier Research Center am Massachusetts Institute of Technology (MIT) durchgeführt. Dort haben Forscher und Wissenschaftler einige erhebliche Entdeckungen gemacht, wie die Kopplung von thermischen Störungen und elektronischen Strukturen bei einer endlichen Temperatur. Die aktuellen Herausforderungen in diesem Bereich bestehen darin, neue, bisher unentdeckte Materialien mit effizienteren thermoelektrischen Fähigkeiten zu identifizieren oder zu synthetisieren. Fortschritte auf diesem Gebiet können die Entwicklung von Materialien ermöglichen, die Strom aus Abwärme erzeugen und eine nachhaltige globale Energielösung bieten.