Levný a ekologický termoelektrický materiál

Termoelektrické materiály dokáží přeměňovat rozdíl teplot na elektřinu, toho lze využít při zpracování odpadního tepla. Problémem u současných termoelektrických článků je jejich malá účinnost, ta je dána tím, že kovové materiály vedou dobře nejen elektřinu, ale i teplo.

Termoelektrické materiály jsou využívány v mnoha zařízeních, nejznámější jsou asi Peltierovy články, které slouží k chlazení. Jsou konstruovány ze dvou kovů zapojených do série, po připojení elektrického napětí se jedna část začne ohřívat a druhá ochlazovat. Opačně fungují termočlánky, které mají podobnou konstrukci a slouží jako teplotní čidla nebo ke generování elektrické energie.

Jako perspektivní termoelektrický materiál se v současnosti jeví obyčejná tuha na papíře. Výzkumníci z HZB otestovali obyčejnou HB tužku, se kterou pokryli povrch fotopapíru. Ukázalo se, že elektrická vodivost takové vrstvy je srovnatelná s podstatně dražšími nanokompozity, které jsou využívány v ohebných termoelektrických komponentách. Vrstvy byly testovány pomocí SEM (Skenovací Elektronové Mikroskopie) a Ramanovy spektroskopie, které ukázaly důvod, proč se tato vrstvá chová jako velmi kvalitní termoelektrický materiál. Vrstva tuhy je tvořena neuspořádanými grafitovými vločkami, gafenem a pojivy z tuhy. Toto složení příliš neovlivní elektrickou vodivost, ale silně ovlivňuje tepelnou vodivost.

Díky velmi nízké ceně a netoxičnosti, by se tento objev mohl stát základem napájecích obvodů, které dokáží přeměnit teplo lidského těla na elektřinu pro energeticky nenáročné aplikace.

Odkazy

  1. Fine Art of Thermoelectricity

Napsat komentář

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.