Hvad er termoceller?

På det enkleste niveau omdanner termoceller varme til elektricitet.Der er mange måder at omdanne varme til elektricitet, der i øjeblikket bruges, såsom den, der ses på atomkraftværker.Termoceller kan skelnes fra de enheder, der i øjeblikket er i brug af, hvordan konverteringen fra en form for energi til en anden er afsluttet.En termocell består af en anode og en katode, som begge er elektroder.Elektroder er materialer, der er i stand til at udføre elektricitet.

Konverteringen fra varme til elektricitet, der opstår, når elektroner strømmer inden for en termocell, afhænger af et fænomen, der først blev bemærket i det 19. århundrede af en prøyssisk videnskabsmand kaldet Thomas Johann SEEBECK.Han observerede, at kredsløb bestående af to forskellige metalliske ledere vil udføre elektricitet, når de tilsvarende områder, hvor lederne berører, opretholdes ved forskellige temperaturer.Når varme påføres en af de to ledere, strømmer de opvarmede elektroner mod den køligere.Dette producerer en lille, men alligevel målbar mængde spænding.Selvom Seebeck fejlagtigt antog, at den effekt, han observerede, var en magnetisk, bestemte forskere senere, at det var en elektrisk.

Den slags reaktion, der finder sted inde i en termocell, kaldes også en redox, eller oxidation og reduktionsreaktion.Denne type kemisk reaktion er kendetegnet ved henholdsvis tabet eller forøgelsen af en eller flere elektroner med et atom eller molekyle.I tilfælde af termokeller er det strømmen af elektroner fra den opvarmede leder til den køligere leder, der producerer den elektriske strøm, eller den opvarmede leder mister elektroner til den køligere.

Almindelige cellebatterier producerer også elektrisk energi ved hjælp af redox -reaktioner.Sulfater fra to forskellige metaller, såsom kobber og zink, bringes i kontakt, så den kemiske reaktion, der er skabt, får elektroner til at strømme fra et kontaktpunkt til et andet.Den elektriske strøm, der genereres, strømmer i den modsatte retning til elektronerne.I øjeblikket producerer denne reaktion elektrisk energi meget mere effektivt end en termocell gør.

På trods af nutidens ineffektivitet udføres en stor forskning i den potentielle anvendelse af termoceller.Dette skyldes, at mange andre former for energiproduktion stadig producerer store mængder affaldsvarme.En termocell er en af de få enheder, der producerer elektrisk energi fra varmen, så et af målene er, at termokeller kan bruges til at gendanne affaldsvarme og konvertere det til brugbare mængder af elektrisk energi.