Jakie są różne rodzaje materiałów termoelektrycznych?
Proces termoelektryczny to bezpośrednia konwersja ciepła do energii elektrycznej iz powrotem w ogrzewaniu lub chłodzeniu obiektu. Materiały termoelektryczne można wykorzystać do pomiaru zmian temperatury, zmiany rzeczywistej temperatury obiektu i wygenerowania ładunku elektrycznego, który można wykorzystać do wygenerowania mocy. W 2011 r. Materiały termoelektryczne zbyt nieefektywne, aby były przydatne, ale inżynierowie motoryzacyjni starają się ich wykorzystać do zebrania zmarnowanej energii cieplnej z pojazdu i przekształcenia jej w użyteczną energię elektryczną. Naukowcy próbują zwiększyć wydajność materiałów termoelektrycznych, aby uczynić je bardziej ekonomicznymi, aby można je było wykorzystać do tworzenia tanich i wydajniejszych lodówek, klimatyzatorów i innych urządzeń wymagających chłodzenia.
Procesy termoelektryczne występują ze względu na efekt Peltiera, który jest chłodzeniem i ogrzewaniem przeciwnych połączeń w obwodach elektrycznych zawierających różnice półprzewodników. Materiały termoelektryczne można użyć do tworzenia chłodzenia dewady lub zapewnić chłodzenie. Jednym z powszechnych materiałów termoelektrycznych jest Bismuth Telluride, drogi związek, który może kosztować nawet 1000 dolarów dolarów (USD)/LB (2000 USD/kg). Po prawidłowym przygotowaniu ten materiał termoelektryczny powoduje niezawodne zmiany temperatury w dowolnym miejscu od 14 do 266 stopni F (-10 do 130 stopni C). Systemy termoelektryczne działają niezawodnie i dokładnie bez hałasu konwencjonalnych systemów ogrzewania, chłodzenia i chłodzenia oraz bez szkodliwych środowiskowych chlorofluorokarbonów (CFC).
Przez kilka lat National Aeronautics and Space Administration (NASA) wykorzystało moc materiałów termoelektrycznych do sond dotyczących zasilania w najgłębszych zasięgach przestrzeni, tak daleko od słońca, że panele słoneczne są bezużyteczne. Proces obejmuje wkładanie materiału jądrowego w generatorze termicznym radioizotopu, w którym proakDukuje energię cieplną, która jest następnie przekształcana w energię elektryczną, aby zasilać sondę. Jest to ten sam proces, który inżynierowie motoryzacyjni próbują wykorzystywać ciepło wydechowe silników samochodowych - ciepło, które można przekształcić w energię elektryczną, aby zasilać samochód.
Badania i rozwój materiałów termoelektrycznych są prowadzone przez Energy Frontier Research Center w Massachusetts Institute of Technology (MIT). Tam naukowcy i naukowcy dokonali dość znaczących odkryć, takich jak sprzężenie zaburzeń termicznych i struktur elektronicznych w skończonej temperaturze. Obecne wyzwania w tej dziedzinie identyfikują lub syntetyzując nowe, jak dotąd nieodkryte materiały o bardziej wydajnych możliwościach termoelektrycznych. Postępy w tej dziedzinie mogą umożliwić rozwój materiałów wytwarzających energię elektryczną z odpadów, zapewniając zrównoważone globalne rozwiązanie energetyczne.