Reklama

Energia elektryczna z ciepła, czyli niezwykłe kryształy w akcji

Syntetyczny minerał miedzi uzyskuje złożoną strukturę i mikrostrukturę, zapewniając szereg przydatnych właściwości. To z kolei prowadzi do sytuacji, w której ciepło może być wykorzystane do pozyskania energii elektrycznej.

Szczegóły na ten temat są dostępne na łamach Angewandte Chemie, a publikacja opisuje, jak syntetyczny materiał złożony z miedzi, manganu, germanu i siarki może powstawać w stosunkowo prosty sposób. Co więcej, cały proces można skalować tak, by uruchomić przemysłową produkcję.

Czytaj też: Elektrownie węglowe biją rekordy emisji, ale ten materiał je ograniczy

Materiały termoelektryczne zamieniają ciepło na energię elektryczną, co przydaje się szczególnie w procesach przemysłowych, w których ciepło odpadowe jest ponownie wykorzystywane. Z kolei odwrotne podejście zakłada chłodzenie części elektronicznych, na przykład w smartfonach czy samochodach. Poza wysoką wydajnością kluczowe w przypadku takich materiałów są również niskie koszty i bezpieczeństwo.

Energia elektryczna powstaje z ciepła dzięki właściwościom materiałów termoelektrycznych

Emmanuel Guilmeau i reszta jego współpracowników postanowili sprawdzić pochodne naturalnych minerałów siarczkowych na bazie miedzi jako alternatywy dla drogich i toksycznych pierwiastków. Jak się okazało, zastąpienie niewielkiej części manganu miedzią wytworzyło złożone mikrostruktury, co z kolei przełożyło się na uzyskanie przydatnych właściwości transportowych dla elektronów i ciepła.

Czytaj też: Papierowe laminaty jako przyszłość elektroniki jednorazowego użytku

Opisywany materiał jest stabilny nawet w temperaturze do 400 stopni Celsjusza. Taka granica pokrywa się z zakresem temperatur ciepła odpadowego w większości gałęzi przemysłu. Według Guilmeau dokonany przełom mógłby doprowadzić do powstania tańszych i nietoksycznych materiałów termoelektrycznych, które zastąpią dotychczas stosowane.