Ένα εντυπωσιακό επιστημονικό επίτευγμα παρουσίασαν οι ερευνητές των Πανεπιστημίων Northwestern και Μίσιγκαν των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον 'Ελληνα καθηγητή Χημείας Μερκούρη Καναντζίδη. Η ομάδα δημιούργησε ένα νέο θερμοηλεκτρικό υλικό που μετατρέπει αποτελεσματικά τη διαφεύγουσα θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια καλύτερα από κάθε άλλο παρόμοιο υλικό.
Συγκεκριμένα, το νέο υλικό επιτυγχάνει συντελεστή θερμοηλεκτρικής απόδοσης (ΖΤ) της τάξης του 2,2, κάτι που ποτέ πριν δεν έχει επιτευχθεί και το οποίο ανοίγει το δρόμο για μια νέα γενιά ενεργειακής τεχνολογίας, αν αναλογιστούμε ότι μέχρι σήμερα οι επιστήμονες είχαν πετύχει συντελεστές απόδοσης της τάξης του 1,6 έως 1,8 ενώ το να ξεπεράσουν τον συντελεστή 2 ήταν άπιαστο όνειρο μέχρι πρότεινος. Η σημασία του επιτεύγματος γίνεται αντιληπτή, αν επισημανθεί ότι περίπου τα δύο τρίτα όλης της ενέργειας που χρησιμοποιούν οι διάφορες συσκευές (υπολογιστές, φώτα, μηχανές κ.λπ.), πάει χαμένη με τη μορφή απωλειών θερμότητας.
Τα θερμοηλεκτρικά παράγουν ηλεκτρισμό από τη θερμότητα και το επαναστατικό αυτό υλικό, ανατρέπει όλα τα δεδομένα, καθώς η μέχρι τώρα ελλιπής ενεργειακή αποδοτικότητα των θερμοηλεκτρικών υλικών έχει περιορίσει την εμπορική αξιοποίησή τους. Οι υπάρχουσες θερμοηλεκτρικές τεχνολογίες μετατρέπουν σε ηλεκτρισμό μόλις το 5% έως 7% της θερμότητας, όμως το νέο υλικό έχει υπερδιπλάσια αποδοτικότητα, παρόμοια πλέον με αυτήν των βιομηχανικών φωτοβολταϊκών, καθώς μετατρέπει σε ηλεκτρισμό περίπου το 15% έως 20% της θερμότητας που διαφεύγει στο περιβάλλον.
Το υλικό αυτό, ουσιαστικά καταρρίπτει το παγκόσμιο ρεκόρ του πιο αποδοτικού ενεργειακά θερμοηλεκτρικού υλικού σε οποιαδήποτε θερμοκρασία και μπορεί μελλοντικά να τύχει ευρείας βιομηχανικής αξιοποίησης. Οι κυριότερες πιθανές πρακτικές εφαρμογές του είναι στους τομείς της αυτοκινητοβιομηχανίας (βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση της βενζίνης), της βαριάς βιομηχανίας (υαλουργίας, οικοδομικών υλικών, διυλιστήρια, μονάδες ηλεκτροπαραγωγής κ.α.), καθώς και οπουδήποτε αλλού υπάρχει συνεχής λειτουργία μηχανών εσωτερικής καύσης (όπως στα μεγάλα πλοία). Οι διαφεύγουσες θερμοκρασίες σε αυτά τα πεδία κινούνται από 400 έως 600 βαθμούς Κελσίου και θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για θερμοηλεκτρική παραγωγή.
Αξίζει να αναφερθεί ότι το υλικό αυτό, βασίζεται στο τελλουρίδιο του μολύβδου, ένα στοιχείο που ήδη χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς. Ενδεικτικά, το όχημα "Curiosity" της NASA, που μόλις άρχισε την εξερεύνηση του Άρη, τροφοδοτείται ενεργειακά με θερμοηλεκτρισμό που βασίζεται στο τελλουρίδιο του μολύβδου μικρότερης ωστόσο αποδοτικότητας από αυτήν που πέτυχε η ερευνητική ομάδα του Καναντζίδη).
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου