Новости Hardware

Учёные нашли путь к высокоэффективному преобразованию тепла в электричество

Международная команда ученых синтезировала новый термоэлектрический сплав на основе железа, ванадия и сурьмы, удачно модифицировав его тяжелыми металлами. Сообщается, что эффективность преобразования тепла в электричество с использованием нового сплава выросла более чем в два раза при комнатной температуре и намного больше при высоких температурах. Для утилизации мусорного тепла могут открыться новые горизонты.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Тепла вокруг в избытке, если учесть, что в подавляющем большинстве случаев оно просто улетучивается в атмосферу. Исследователи давно пытаются найти эффективный способ добычи электричества от улавливания тепловой энергии, но она пока колеблется в диапазоне до 10 % и то при очень высоких температурах. В новом исследовании учёные изучали модификацию так называемого половинного сплава Гейслера, в котором три элемента — железо, ванадий и сурьму — дополнительно легировали тяжёлыми металлами гафнием, титаном и ниобием.

Эффективность термоэлектрика в целом зависит от трёх физико-химических характеристик сплавов: от фактора мощности, электро- и теплопроводности. Чем выше фактор мощности и электропроводность, и ниже теплопроводность, тем лучше и эффективнее материал. Но добиться оптимального баланса непросто.

«Ученые из НИТУ "МИСиС", Университета Сохаг, Университета имени Короля Сауда и МГУ им. М.В. Ломоносова предложили метод снижения теплопроводности таких сплавов путем тройного легирования матрицы тяжёлыми металлами, такими как гафний, титан и ниобий. В ходе исследования опытные сплавы были синтезированы путем плавления с последующим размолом и спеканием. Термоэлектрические свойства полученных образцов затем были исследованы при температурах от 27 до 527 ℃», — сообщается в пресс-релизе НИТУ «МИСиС».

Изучение образцов показало, что легирование настолько снизило теплопроводность сплава, что эффективность преобразования тепла в электричество при комнатной температуре подскочила в два раза. Это может оказаться верным путём к появлению коммерческих образцов термоэлектрических преобразователей. В любом случае исследователи показали перспективное для отрасли направление и оно достойно пристального внимания со стороны промышленности.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥