Hvad er de forskellige typer termoelektriske materialer?

Den termoelektriske proces er den direkte omdannelse af varme til elektricitet og tilbage igen i opvarmning eller afkøling af et objekt.Termoelektriske materialer kan bruges til at måle temperaturændringer, ændre den faktiske temperatur på et objekt og generere en elektrisk ladning, som kan bruges til at generere effekt.I 2011 forsøger termoelektriske materialer, der er for ineffektive til at være nyttige, men bilingeniører forsøger at bruge dem til at hente spildt varmeenergi fra et køretøj og omdanne det til brugbar elektricitet.Forskere forsøger at øge effektiviteten af termoelektriske materialer for at gøre dem mere økonomiske, så de kan bruges til at skabe lave omkostninger og mere effektive køleskabe, klimaanlæg og andre enheder, der kræver afkøling.

Termoelektriske processer forekommer på grund af den peltier -effekt,som er afkøling og opvarmning af modsatte forbindelser i elektriske kredsløb, der indeholder forskellige halvledere.Termoelektriske materialer kan bruges til at skabe køleanordninger eller til at tilvejebringe køling.Et af de almindelige termoelektriske materialer, der bruges i dag, er Bismuth Telluride, en dyre forbindelse, der kan koste så meget som $ 1.000 amerikanske dollars (USD)/lb ($ 2.000 USD/kg).Når dette termoelektriske materiale er korrekt fremstillet, producerer pålidelige temperaturændringer overalt mellem 14 til 266 grader F (-10 til 130 grader C).Termoelektriske systemer udfører pålideligt og netop uden støj fra konventionel opvarmning, afkøling og kølesystemer og uden miljøskadelig chlorofluorcarbons (CFC'er).

I flere år har National Aeronautics and Space Administration (NASA) udnyttet kraften i termoelektriske materialer tilStrømpladsprober i de dybeste rækkevidde af rummet, så langt fra solen, at solcellepaneler er ubrugelige.Processen involverer integrering af nukleart materiale i en radioisotop termisk generator, hvor det radiologiske forfald producerer varmeenergi, der derefter omdannes til elektricitet til at drive sonden.Dette er den samme proces, som bilingeniører forsøger at udnytte fra udstødningsvarmen fra bilmotorer og mdash;Varme, der kan konverteres til elektricitet til at drive bilen.

Forskning og udvikling i termoelektriske materialer udføres af Energy Frontier Research Center ved Massachusetts Institute of Technology (MIT).Der har forskere og forskere gjort nogle temmelig betydningsfulde opdagelser, såsom koblingen af termisk lidelse og elektroniske strukturer ved en endelig temperatur.De nuværende udfordringer på dette felt er at identificere eller syntetisere nye, endnu uopdagede materialer med mere effektive termoelektriske evner.Fremskridt på dette felt kan muliggøre udvikling af materialer, der genererer elektricitet fra affaldsvarme, hvilket giver en bæredygtig global energiløsning.