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