Vật liệu nhiệt điện luôn mang lại tiềm năng khai thác nguồn điện từ lượng nhiệt hoang phí và chúng có thể được áp dụng để tận dụng năng lượng từ các hệ thống khí thải trên xe hơi, quy tình sản xuất công nghiệp, trang thiết bị công nghiệp và thậm chí cả ánh sáng mặt trời. Vì vậy, mới đây các nhà nghiên cứu thuộc đại học Northwestern đã chế tạo thành công một loại vật liệu với hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao và công trình của họ sẽ phần nào biến những hệ thống trên trở nên khả thi.
![[IMG]](http://photo.tinhte.vn/attach/public_image/btv/52034/tinhte.vn_4d3d765a207f2_bmw-exhaust.jpg)
Họ đã tạo ra một vật liệu mới bằng cách phân tán các tinh thể nano của muối đá (SrTe) vào chì telurit (PbTe). Trong những thử nghiệm trước đây, loại vật liệu được trộn lẫn theo tỉ lệ nano này cho thấy những cải tiến về hiệu suất chuyển đổi năng lượng của chì telurit nhưng bù lại, tỉ lệ tán xạ electron lại tăng cao và đây chính là yếu tố làm giảm khả năng truyền dẫn của vật liệu. Vì vậy, nghiên cứu của đại học Northwestern không những khắc phục được nhược điểm tán xạ electron mà còn tăng 14% hiệu suất chuyển đổi nhiệt thành điện.
Giáo sư Mercouri Kanatzidis đến từ khoa hóa thuộc đại học mỹ thuật & khoa học Weinberg cho biết: "Chúng ta có thể sử dụng chất bán dẫn để khai thác điện. Để quy trình này hiệu quả hơn, tất cả những gì bạn cần là một loại vật liệu phù hợp và chúng tôi đã tìm ra công thức để chế tạo nó."
Vinayak Dravid, giáo sư đến từ khoa khoa học và kỹ thuật ứng dụng thuộc đại học Nortwestern bổ sung: "Chúng tôi có thể đưa vật liệu này vào bên trong một thiết bị rẻ tiền với chỉ vài đoạn dây điện và đính nó vào một chiếc bóng đèn. Thiết bị có thể khiến bóng đèn hoạt động hiệu quả hơn bằng cách thu lấy nhiệt năng bỏ phí và chuyển đổi 1 phần nhiệt (10 đến 15%) thành năng lượng điện."
Giáo sư Kanatzidis cho rằng với các ngành công nghiệp sử dụng nhiệt để tạo nên sản phẩm chẳng hạn như xe hơi, hóa học, gạch và kính, vật liệu trên có thể được áp dụng để tối ưu hóa hệ thống sản xuất. Tuy nhiên, một vấn đề nữa là trên thực tế, 90% nguồn điện trên thế giới được sản xuất từ năng lượng nhiệt và các nhà máy chỉ hoạt động từ 30 đến 40% hiệu suất, bỏ phí đến 15 terawatt năng lượng dưới dạng nhiệt vào môi trường. Vì vậy, chỉ cần khai thác 10 đến 15% lượng nhiệt bỏ phí này thì cả thế giới sẽ có thêm một lượng điện năng rất lớn.
Họ đã tạo ra một vật liệu mới bằng cách phân tán các tinh thể nano của muối đá (SrTe) vào chì telurit (PbTe). Trong những thử nghiệm trước đây, loại vật liệu được trộn lẫn theo tỉ lệ nano này cho thấy những cải tiến về hiệu suất chuyển đổi năng lượng của chì telurit nhưng bù lại, tỉ lệ tán xạ electron lại tăng cao và đây chính là yếu tố làm giảm khả năng truyền dẫn của vật liệu. Vì vậy, nghiên cứu của đại học Northwestern không những khắc phục được nhược điểm tán xạ electron mà còn tăng 14% hiệu suất chuyển đổi nhiệt thành điện.
Giáo sư Mercouri Kanatzidis đến từ khoa hóa thuộc đại học mỹ thuật & khoa học Weinberg cho biết: "Chúng ta có thể sử dụng chất bán dẫn để khai thác điện. Để quy trình này hiệu quả hơn, tất cả những gì bạn cần là một loại vật liệu phù hợp và chúng tôi đã tìm ra công thức để chế tạo nó."
Vinayak Dravid, giáo sư đến từ khoa khoa học và kỹ thuật ứng dụng thuộc đại học Nortwestern bổ sung: "Chúng tôi có thể đưa vật liệu này vào bên trong một thiết bị rẻ tiền với chỉ vài đoạn dây điện và đính nó vào một chiếc bóng đèn. Thiết bị có thể khiến bóng đèn hoạt động hiệu quả hơn bằng cách thu lấy nhiệt năng bỏ phí và chuyển đổi 1 phần nhiệt (10 đến 15%) thành năng lượng điện."
Giáo sư Kanatzidis cho rằng với các ngành công nghiệp sử dụng nhiệt để tạo nên sản phẩm chẳng hạn như xe hơi, hóa học, gạch và kính, vật liệu trên có thể được áp dụng để tối ưu hóa hệ thống sản xuất. Tuy nhiên, một vấn đề nữa là trên thực tế, 90% nguồn điện trên thế giới được sản xuất từ năng lượng nhiệt và các nhà máy chỉ hoạt động từ 30 đến 40% hiệu suất, bỏ phí đến 15 terawatt năng lượng dưới dạng nhiệt vào môi trường. Vì vậy, chỉ cần khai thác 10 đến 15% lượng nhiệt bỏ phí này thì cả thế giới sẽ có thêm một lượng điện năng rất lớn.
Theo: Gizmag
