Was sind die verschiedenen Arten von thermoelektrischen Materialien?

Der thermoelektrische Prozess ist die direkte Umwandlung von Wärme in Elektrizität und wieder bei der Erwärmung oder Kühlung eines Objekts.Thermoelektrische Materialien können verwendet werden, um die Temperaturänderungen zu messen, die tatsächliche Temperatur eines Objekts zu ändern und eine elektrische Ladung zu erzeugen, die zur Erzeugung von Strom verwendet werden kann.Im Jahr 2011 sind thermoelektrische Materialien zu ineffizient, um nützlich zu sein, aber Automobilingenieure versuchen, sie zu verwenden, um Wärmeenergie aus einem Fahrzeug zu verwandeln und ihn in nutzbare Strom zu verwandeln.Die Forscher versuchen, die Effizienz thermoelektrischer Materialien zu erhöhen, um sie wirtschaftlicher zu gestalten, damit sie verwendet werden können, um kostengünstige und effizientere Kühlschränke, Klimaanlagen und andere Geräte zu schaffen, die Kühlung erfordern.

Thermoelektrische Prozesse treten aufgrund des Peltiereffekts auf,Das ist das Abkühlen und Erhitzen der entgegengesetzten Übergänge in elektrischen Schaltkreisen, die unterschiedliche Halbleiter enthalten.Thermoelektrische Materialien können verwendet werden, um Kühlgeräte zu erstellen oder Kühlung zu ermöglichen.Eines der heute verwendeten thermoelektrischen Materialien ist Wismut Telluride, eine teure Verbindung, die bis zu 1.000 US -Dollar (USD)/Pfund (2.000 USD/kg) kosten kann.Bei richtiger Herstellung erzeugt dieses thermoelektrische Material zuverlässige Temperaturänderungen zwischen 14 und 266 Grad F (-10 bis 130 Grad C).Thermoelektrische Systeme funktionieren zuverlässig und genau ohne das Rauschen herkömmlicher Erwärmung, Kühl- und Kühlsysteme sowie ohne umweltschädliche Chlorfluorkohlenwasserstoffe (CFCs).Kraftraumsonden in den tiefsten Raumläufen, die so weit von der Sonne entfernt sind, dass Sonnenkollektoren nutzlos sind.Das Verfahren umfasst Kernmaterial in einem Radioisotop -Wärmegenerator, bei dem der radiologische Zerfall Wärmeenergie erzeugt, die dann in Elektrizität umgewandelt wird, um die Sonde zu lodern.Dies ist der gleiche Prozess, den Automobilingenieure versuchen, von der Abgashitze von Automotoren Mdash zu nutzen.Wärme, die in Strom umgewandelt werden kann, um das Auto zu versorgen.

Forschung und Entwicklung in thermoelektrischen Materialien wird vom Energy Frontier Research Center am Massachusetts Institute of Technology (MIT) durchgeführt.Dort haben Forscher und Wissenschaftler einige bedeutende Entdeckungen gemacht, wie die Kopplung von thermischen Störungen und elektronischen Strukturen bei einer endlichen Temperatur.Die aktuellen Herausforderungen in diesem Bereich bestehen darin, neue, noch unentdeckte Materialien mit effizienteren thermoelektrischen Fähigkeiten zu identifizieren oder zu synthetisieren.Fortschritte in diesem Bereich können die Entwicklung von Materialien ermöglichen, die Strom aus Abwärme erzeugen und eine nachhaltige globale Energielösung liefern.