最も効率的な熱電が作成されました
最後に見直したもの： 16.10.2021
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ノースウェスタン大学の化学者は、熱を電気に変換する独自の熱電材料を開発しました。
それはその種類の最高の材料です。その効率は、以前に知られていたすべての材料の2倍です。この発見は、世界の産業の発展にとって非常に重要であり、人間のニーズのために生産されたエネルギーの3分の2が熱の形で失われているためです。研究者の研究成果は、Nature誌のページに掲載されています。
この記事によると、新しい材料は、テルル化鉛とテルル化ストロンチウムの穀物だけでなく、少量のナトリウムで構成されています。この環境的に安定した材料は、エネルギーの生産で生成された熱の15〜20％を有用な電気に変換することができる。
新しい材料は、自動車や重工業（例えば、ガラス、レンガ、製油所、石炭、ガス発電所の生産）に使用することができます。さらに、大型の内燃機関が連続して動作する大型船舶やタンカーに有効な熱電変換装置を使用することができます。
「私たちの熱電システムは、任意の温度で、世界で最も効率的である - 。この材料は、他よりも効率的に熱を電気に変換することができます - マーキュリーKanattsidis、プロジェクトリーダーや雑誌«自然»で論文の筆頭著者は述べています。」「私たちはしばしば、省エネの問題を解決する方法を尋ねている - 同僚Kanattsidisaビニャーヤクドラヴィドが追加されます - 。しかし、普遍的な解決策はありませんが、解決策は、熱電変換は、すべてのエネルギー問題を解決することはできません包括的でなければならないが、それは統合的なアプローチの重要な部分です。」。
熱電素子は、材料の異なる領域で異なる温度で電気を生成する能力を有する物質である。このような変換の有効性は、多くの点でお互いに矛盾する2つの要件によって決定されます。効果的な熱電対は、電気を伝導するために、できるだけ良好な熱伝導を可能な限り同時に行うべきである。
非常に低い抵抗を有する物質は、熱を良好に伝導するならば、有効な熱電性ではない。高い導電率で低い熱伝導率を達成するために、科学者は材料の構造を変更しました。
スペシャリストは古典的な熱電鉛テルライド（PbTe）をベースにして、そこにストロンチウムテルル化物ナノ結晶の含有物を加えた。それらは材料の規則正しい構造に違反したが、導電性、ひいてはその熱伝導率に影響を与えなかった。
結果は科学者を喜ばしくし、おそらくすぐに、新しい材料が電力投入量を減らすのに役立つ自動車建設会社、石油精製所およびその他の産業用物体をすぐに喜ばせるでしょう。