Novákoviny

Čím bylo v minulých staletích zlato, tím se stává energie: nedostatkové a drahé zboží, předmět intrik, vydírání i válek, časem možná dokonce symbol luxusu. Přitom jí ve svých strojích stále ještě nezřízeně plýtváme - nejméně dvě třetiny vložené energie se ve většině zařízení mění v odpadní teplo. Vědci z americké Northwestern University jsou na stopě metodě, jak jej efektivně přeměňovat v elektřinu.

Termočlánky nejsou nic nového: to, že se na styku dvou kovů vytváří elektrické napětí, pokud je jeden konec v teplém prostředí a druhý v chladném, věděli vědci už v 19. století. Objev polovodičů pak jejich parametry ještě zlepšil, přesto zůstaly jako zdroj v praxi nepoužitelné, protože se vyznačují nízkou účinností (málokdy víc než 10 procent) a vysokou cenou.

Ty nejlepší z nich se totiž vyrábějí ze vzácných prvků a jejich exotických sloučenin. Uplatnění proto nacházejí především jako čidla pro měření teploty.

obr: Mercouri Kanadzidis vyvinul termočlánek s dosud nedosažitelnou účinností a přitom relativně levný

Jenže chladičů, chladících věží, výfuků, tepelných výměníků a dalších zařízení, které zbůhdarma ohřívají vzduch máme kolem sebe tolik, že využití jejich ztrátového tepla vědce velmi láká. "Přeměna odpadního tepla na elektřinu je vzrušující problém, který by se mohl stát významnou součástí boje s energetickou krizí "konstatoval Vinayak P. Dravid, profesor technologie na McCormic School of Engineering and Applied Science."

Termoelektrický materiál s dobrými vlastnostmi by měl skvělou perspektivu, jak pro vědce, tak i pro podnikání, komerčnímu využití ale brání nízká efektivnost přeměny tepla na elektřinu, Velmi perspektivní se zdají být především takzvané selenidy - sloučeniny selenu odvozené od kyseliny selanové.

Tým vedený anorganickým chemikem Mercourim G. Kanadzidisem z Northwestern University (Chicago, Illinois) proto vytvořil krystaly selenidů, které mají jednoduchou strukturu a velmi nízkou tepelnou vodivost.

Díky tomu dosáhl vysokou účinnost přeměny tepla na elektřinu. Ta se vyjadřuje koeficientem ZT, který u většiny běžných termočlánků je menší než 1. Kanadzidisově týmu se ale podařilo docílit ZT 2,6 - a navíc z materiálu, který není vzácný ani drahý.

Vědci předpokládají, že další vývoj povede k termoelektrickým článkům, které dokáží získávat energie z automobilových výfuků, odpadního tepla motorů lodí a lokomotiv nebo pecí a reaktorů v průmyslové výrobě.

Jan A. Novák

Psáno pro iHned.cz

You have no rights to post comments