Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι θερμοηλεκτρικών υλικών;

Η θερμοηλεκτρική διαδικασία είναι η άμεση μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια και πάλι πίσω στη θέρμανση ή την ψύξη ενός αντικειμένου.Τα θερμοηλεκτρικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση των μεταβολών της θερμοκρασίας, την αλλαγή της πραγματικής θερμοκρασίας ενός αντικειμένου και τη δημιουργία ηλεκτρικού φορτίου, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ισχύος.Το 2011, τα θερμοηλεκτρικά υλικά είναι πολύ αναποτελεσματικά για να είναι χρήσιμα, αλλά οι μηχανικοί αυτοκινήτων προσπαθούν να τα χρησιμοποιήσουν για να συλλέξουν τη σπατάλη της θερμικής ενέργειας από ένα όχημα και να το μετατρέψουν σε χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρική ενέργεια.Οι ερευνητές προσπαθούν να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα των θερμοηλεκτρικών υλικών για να τα καταστήσουν πιο οικονομικά, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία χαμηλού κόστους και πιο αποδοτικά ψυγεία, κλιματιστικά και άλλες συσκευές που απαιτούν ψύξη.που είναι η ψύξη και η θέρμανση των αντίθετων διασταυρώσεων σε ηλεκτρικά κυκλώματα που περιέχουν ανόμοιες ημιαγωγούς.Τα θερμοηλεκτρικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία συσκευών ψύξης ή για την παροχή ψύξης.Ένα από τα κοινά θερμοηλεκτρικά υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι το Bismuth Telluride, μια ακριβή ένωση που μπορεί να κοστίσει έως και $ 1.000 δολάρια (USD)/LB ($ 2.000 USD/kg).Όταν παρασκευάζεται σωστά, αυτό το θερμοηλεκτρικό υλικό παράγει αξιόπιστες μεταβολές θερμοκρασίας οπουδήποτε μεταξύ 14 και 266 βαθμών F (-10 έως 130 βαθμοί C).Τα θερμοηλεκτρικά συστήματα εκτελούν αξιόπιστα και ακριβώς χωρίς το θόρυβο της συμβατικής θέρμανσης, ψύξης και ψύξης και χωρίς περιβαλλοντικά επιβλαβή χλωροφθοροταφεία (CFCs).Οι ανιχνευτές διαστημικών διαστημάτων στα βαθύτερα σημεία του χώρου, τόσο μακριά από τον ήλιο, οι ηλιακοί συλλέκτες είναι άχρηστοι.Η διαδικασία περιλαμβάνει την ενίσχυση του πυρηνικού υλικού σε μια θερμική γεννήτρια ραδιοϊσότοπου, στην οποία η ακτινολογική αποσύνθεση παράγει θερμική ενέργεια που στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει τον ανιχνευτή.Αυτή είναι η ίδια διαδικασία που οι μηχανικοί αυτοκινήτων προσπαθούν να αξιοποιήσουν από τη θερμότητα των κινητήρων αυτοκινήτων mdash;Η θερμότητα που μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια για την τροφοδοσία του αυτοκινήτου.

Έρευνα και ανάπτυξη σε θερμοηλεκτρικά υλικά διεξάγεται από το Κέντρο Ερευνητικών Ενεργειακών Σταθμών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT).Εκεί, οι ερευνητές και οι επιστήμονες έχουν κάνει κάποιες μάλλον σημαντικές ανακαλύψεις, όπως η σύζευξη θερμικής διαταραχής και ηλεκτρονικών δομών σε πεπερασμένη θερμοκρασία.Οι τρέχουσες προκλήσεις σε αυτόν τον τομέα εντοπίζουν ή συνθέτουν νέες, μέχρι στιγμής ανεξερεύνητες, υλικά με πιο αποτελεσματικές θερμοηλεκτρικές δυνατότητες.Οι εξελίξεις στον τομέα αυτό μπορούν να επιτρέψουν την ανάπτυξη υλικών που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από τη θερμότητα των αποβλήτων, παρέχοντας μια βιώσιμη παγκόσμια ενεργειακή λύση.