Silicon Taiga: Как эффективно преобразовать ненужное тепло в электрическую энергию?

Большое количество тепла, являющееся побочным продуктом работы двигателей автомобилей и многих технологических процессов, давно привлекает внимание как потенциальный источник энергии. Но до сих пор еще не разработано эффективного и недорого метода преобразования тепла в электричество, что тормозит использование таких энергосберегающих технологий. Исследователи из Северо-Западного университета (Northwestern University) считают, что им удалось, если не найти конечного решения этой проблемы, то хотя бы сделать существенный шаг на пути его реализации. Результаты их исследований, направленных на разработку новых высокоэффективных термоэлектрических материалов, были недавно опубликованы в издании Nature Chemistry.

Основой нового материала для производства эффективных термоэлектрических преобразователей является теллурид свинца (PbTe), полупроводниковый материал, который уже давно известен своими термоэлектрическими свойствами. Но ключевым моментом стали нанокристаллы соли SrTe, которые были равномерно распределены по всему объему кристалла из теллурида свинца. Это уже не первый раз, когда были предприняты попытки внедрения кристаллов соли в структуру теллурида свинца, но в предыдущие разы помимо существенного увеличения термоэлектрической способности материала, наличие нанокристаллов соли имело отрицательный побочный эффект в виде существенного увеличения удельного сопротивления нового материала.

Так какие же преимущества несет в себе использование нового материала? Винаяк Дрэвид (Vinayak Dravid), один из соавторов исследований, рассказывает: "На основе нового материала мы можем изготовит недорогие устройства, которые размещенные где-нибудь рядом с источником тепла, к примеру лампой накаливания, позволят вернуть от 10 до 15 процентов энергии, делая более эффективным использование электроэнергии".

Любые промышленные предприятия, которые используют техпроцессы с высокой температурой, могут использовать данную технологию для того, что бы сделать их системы более эффективными с точки зрения потребления энергии, а это уже само по себе имеет немалое значение и влияние на окружающую экологическую обстановку.