Znajdź zawartość

W zasadzie to nie ma nic za darmo, ale często nie używamy czegoś, za co płacimy. Tak właśnie jest z energią, która w postaci ciepła odpadowego marnuje się w ogromnych ilościach. Prace naukowców otwierają nowe perspektywy jego odzyskiwania. Zmarnowana energia w postaci ciepła ucieka nam w wielu postaciach: grzejącej się elektroniki, żarówek, czy wreszcie spalin samochodowych, z którymi ulatuje w ogromnych ilościach. Gdyby dało się je odzyskiwać, to każdy procent uratowanej energii oznaczałby realne oszczędności. Najbardziej kuszące i realne jest przetwarzanie energii cieplnej w elektryczną - istnieją bowiem już odpowiednie materiały. Problemem jest ich mała efektywność, zwykle rzędu maksymalnie pięciu procent, co stanowi zbyt małą wartość, by opłacało się wdrażać takie technologie. Inżynierowie z University of Michigan znaleźli sposób na podniesienie skuteczności do progu, od którego taki interes zaczyna się opłacać. Materiałem oferującym odpowiednie parametry jest skutterudyt (arsenek kobaltu, CoAs3), rzadki termoelektryczny minerał: dobrze przewodzi prąd, słabo natomiast ciepło. Naukowcy od dawna studiowali jego właściwości, poszukując sposobów efektywnego jego wykorzystania. W tym celu miesza się go z różnymi metalami, najczęściej barem, do tej pory jednak nie było wiadomo, w jaki sposób domieszkowanie zmienia jego właściwości. Profesor Ctirad Uher osiągnął przełom, identyfikując konkretne układy atomów w krystalicznej strukturze materiału, które wpływają na jego efektywność. To, jak ma nadzieję, pozwoli na syntezowanie znacznie lepszych materiałów zamieniających energię cieplną w elektryczną, na tworzenie ich „na desce konstruktora" a nie metodą prób i błędów. Sprawność takiej zamiany, jak się oczekuje, będzie mogła teraz wynieść nawet 15-20 procent (zamiast pięciu), co pozwoliłoby już na komercyjne zastosowanie. Potencjalnym wynalazkiem zainteresowane są między innymi koncerny samochodowe. Odpowiedni konwerter o takiej sprawności, umieszczony przed rurą wydechową, pozwoliłby już na oświetlenie i ogrzanie kabiny samochodu, doładowanie akumulatora, etc, odciążając lub nawet zastępując alternator. Praca prof. Uhera na ten temat ukazała się w Physical Review Letters.