Quais são os diferentes tipos de materiais termoelétricos?
O processo termoelétrico é a conversão direta do calor em eletricidade e volte novamente no aquecimento ou resfriamento de um objeto. Os materiais termoelétricos podem ser usados para medir as alterações da temperatura, alterar a temperatura real de um objeto e gerar uma carga elétrica, que pode ser usada para gerar energia. Em 2011, os materiais termoelétricos também ineficientes para serem úteis, mas os engenheiros automotivos estão tentando usá -los para recolher energia térmica desperdiçada de um veículo e transformá -lo em eletricidade utilizável. Os pesquisadores estão tentando aumentar a eficiência dos materiais termoelétricos para torná -los mais econômicos, para que possam ser usados para criar geladeiras de baixo custo e mais eficientes, ar condicionado e outros dispositivos que requerem resfriamento.
Os processos termoelétricos ocorrem devido ao efeito Peltier, que é o resfriamento e o aquecimento de junções opostas em circuitos elétricos contendo semicondutores diferentes. Materiais termoelétricos podem ser usados para criar refrigeraçãovícios ou para fornecer refrigeração. Um dos materiais termoelétricos comuns usados hoje é o Bismuth Telluride, um composto caro que pode custar até US $ 1.000 dólares (USD)/lb (US $ 2.000 USD/kg). Quando preparado adequadamente, esse material termoelétrico produz uma temperatura confiável muda entre 14 e 266 graus F (-10 a 130 graus C). Os sistemas termoelétricos têm desempenho confiável e precisamente sem o ruído dos sistemas convencionais de aquecimento, resfriamento e refrigeração e sem clorofluorocarbonetos ao meio ambiente (CFCs).
Por vários anos, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) aproveitou o poder dos materiais termoelétricos para obter sondas de espaço para energia nos alcances mais profundos do espaço, tão longe do sol que os painéis solares são inúteis. O processo envolve o material nuclear incorporado em um gerador térmico de radioisótopos, no qual o Radiological Decay ProDuces energia térmica que é então convertida em eletricidade para alimentar a sonda. Este é o mesmo processo que os engenheiros automotivos estão tentando aproveitar o calor do escape dos motores do carro - calor que pode ser convertido em eletricidade para alimentar o carro.
Pesquisa e desenvolvimento em materiais termoelétricos estão sendo conduzidos pelo Centro de Pesquisa de Fronteira de Energia no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Lá, pesquisadores e cientistas fizeram algumas descobertas bastante significativas, como o acoplamento de transtorno térmico e estruturas eletrônicas a uma temperatura finita. Os desafios atuais neste campo estão identificando ou sintetizando novos materiais, ainda não descobertos, com recursos termoelétricos mais eficientes. Os avanços nesse campo podem permitir o desenvolvimento de materiais que geram eletricidade a partir de calor residual, fornecendo uma solução sustentável de energia global.