211service.com
Thermo-elektrisch materiaal dat later dit jaar op de markt komt
Het in Californië gevestigde Alphabet Energy is van plan een nieuw type materiaal te gaan verkopen dat warmte in elektriciteit kan omzetten. In tegenstelling tot eerdere thermo-elektriciteit, zoals dergelijke materialen bekend zijn, is het overvloedig, goedkoop en niet-toxisch.
Thermo-elektrische materialen kunnen een temperatuurverschil omzetten in elektriciteit door gebruik te maken van de stroom van elektronen van een warmer naar een koeler gebied. Zo kunnen ze in theorie afvalwarmte omzetten in een energiebron. Maar een efficiënt thermo-elektrisch materiaal moet elektriciteit goed geleiden zonder warmte goed te geleiden, omdat anders de temperatuur over het materiaal snel gelijk zou worden. De meeste materialen die goede elektrische geleiders zijn, zijn ook goede thermische geleiders, en de weinige materialen die onderzoekers hebben kunnen ontwikkelen met goede thermo-elektrische eigenschappen waren zeldzaam, duur of giftig. De oplossing van Alphabet Energy is tetrahedriet: een overvloedig, natuurlijk voorkomend mineraal dat ook gemiddeld efficiënter is dan bestaande thermo-elektrische materialen.
Ali Shakouri, een professor in elektrische en computertechniek aan de Purdue University, zegt dat tetrahedriet veelbelovend is omdat het niet de dure fabricage vooraf vereist die andere materialen nodig hebben. Ik denk dat dat vrij uniek is in thermo-elektriciteit, zegt Shakouri. Mensen kijken naar zoveel materialen, maar het uitgangspunt is altijd pure materialen geweest die ze samen synthetiseren.
Het feit dat het overvloedig is, is een ander groot pluspunt, zegt MIT-hoogleraar Mildred Dresselhaus. Andere materialen zijn gemaakt van elementen die zo zeldzaam zijn dat ze niet voor algemeen gebruik beschikbaar zouden zijn.
Volgens gegevens die zijn vrijgegeven door Alphabet Energy, kost tetrahedriet ongeveer $ 4 per kilogram, terwijl andere thermo-elektrische materialen tussen $ 24 en $ 146 per kilogram kosten. Voorlopig richt het bedrijf zich op stand-alone generatoren, maar oprichter en CEO Matt Scullin zegt dat het momenteel samenwerkt met autobedrijven om te zien of tetraëdrit kan worden gebruikt om warmte van auto-uitlaatgassen te benutten.
Scullin zegt dat andere thermo-elektrische materialen doorgaans een efficiëntie van ongeveer 2,5 procent in auto's hebben bereikt, maar tetraëdrit zou een efficiëntie van 5 tot 10 procent kunnen bereiken. Dit zijn geen incrementele verbeteringen, zegt hij. Het zijn echt enorme verbeteringen die echt een significante impact hebben.