サーモセルとは何ですか？

最も簡単なレベルでは、サーモセルは熱を電気に変換します。 熱を原子力発電所で見られるように、現在使用されている電気に変換する多くの方法があります。 サーモセルは、ある形式のエネルギーから別の形式への変換がどのように完了するかによって、現在使用されているデバイスと区別できます。 サーモセルはアノードとカソードで構成されており、どちらも電極です。 電極は、電気を通すことができる材料です。

電子がサーモセル内を流れるときに発生する熱から電気への変換は、19世紀にトーマスヨハンゼーベックと呼ばれるプロイセンの科学者によって最初に気づいた現象に依存します。 彼は、導体が接触する対応する領域が異なる温度に維持されると、2つの異なる金属導体で構成される回路が電気を伝導することを観察しました。 2つの導体の1つに熱が加えられると、加熱された電子はより冷たい導体に向かって流れます。 これにより、小さいながらも測定可能な電圧が生成されます。 ゼーベックは、彼が観察した効果が磁気的なものであると誤って想定していましたが、科学者は後にそれが電気的なものであると判断しました。

サーモセル内で発生する反応の種類は、酸化還元反応または酸化還元反応とも呼ばれます。 このタイプの化学反応は、原子または分子による1つまたは複数の電子の損失または増加によってそれぞれ特徴付けられます。 サーモセルの場合、電流を生成するのは、加熱された導体からより低温の導体への電子の流れであるか、加熱された導体がより低温の導体に電子を失います。

通常の電池は、酸化還元反応を利用して電気エネルギーも生成します。 銅と亜鉛などの2つの異種金属からの硫酸塩が接触するため、生成された化学反応により、ある接点から別の接点に電子が流れます。 生成される電流は、電子とは逆方向に流れます。 現在、この反応はサーモセルよりもはるかに効率的に電気エネルギーを生成します。

今日の非効率性にもかかわらず、サーモセルの潜在的な用途について多くの研究が行われています。 これは、他の多くのエネルギー生産形態が依然として大量の廃熱を生成するという事実によるものです。 サーモセルは、熱から電気エネルギーを生成する数少ないデバイスの1つであるため、目標の1つは、熱電池を使用して廃熱を回収し、使用可能な量の電気エネルギーに変換することです。