Ученые из США создали неплохой материал, с помощью которого можно превращать в электричество тепло двигателя внутреннего сгорания

07.08.2008



КПД двигателя внутреннего сгорания не превышает 35%, значит 65% энергии сгоревшего топлива превращается в тепло и подогревает окружающую среду. Однако его можно утилизировать, превратив в электричество и сохранив в аккумуляторе гибридного автомобиля. Для этого служит эффект Зеебека -- генерация электричества в полупроводнике, края которого поддерживаются при разных температурах.

Самый распространенный материал для таких генераторов -- теллурид свинца с добавками натрия. При той температуре, до которой нагревается внешняя поверхность двигателя, он преобразует в электричество около 8% тепловой энергии. Ученые из Огайского университета во главе с Джозефом Херемансом долго работали над тем, чтобы повысить эту эффективность, для чего решили применить нанотехнологии: стали делать теллуридный генератор из нановолокон -- благодаря этой уловке они надеялись понизить теплопроводность материала. Не получилось: нановолокна оказались слишком капризными. Тогда они пошли по другому пути – стали учиться более эффективно использовать тепло, которое оказывается внутри полупроводника. «Мне попалась на глаза статья, где шла речь о том, что атомы таллия способны при нагреве вступать в квантово-механический резонанс с атомами теллура, возбуждая их электроны. Это было то самое решение, которое мы искали в течение десяти лет. Добавив таллий в теллурид свинца, мы значительно подняли эффективность», -- говорит Джозеф Хереманс. При начальной температуре работы двигателя около 200оС она составляет те же 8%, зато при нормальной температуре, 500оС, повышается до 15%.

Доп. информация: Joseph Heremans, Heremans.1@osu.edu

Источник: Информнаука

©РАН 2019