Termoelektryczne materiały przełomem w poprawie efektywności energetycznej.

Materiały termoelektryczne to takie, które energię cieplną potrafią zamieniać na energię elektryczną i odwrotnie. Chociaż znane są, od dziesięcioleci do tej pory nie są powszechnie wykorzystywane do produkcji energii głównie ze względy na niską sprawność konwersji oraz wysokie koszty. Jedynym epizodem szerokiego zastosowania materiałów termoelektrycznych do produkcji prądu były kosmiczne wyprawy NASA, w których energia cieplna emitowana przez rozpad pierwiastków radioaktywnych zamieniana była na energię elektryczną właśnie przy pomocy tego typu materiałów. Chociaż system był wysoce nie efektywny to jednak dawał proste i stabilne źródło energii elektryczne na dziesięciolecia.

Obecnie z dużymi nadziejami patrzy się na materiały termoelektryczne w kontekście wykorzystania ciepła odpadowego a przez to poprawy efektywności energetycznej np. silników spalinowych, elektroniki itp.

Nowy materiał opracowany przez prof. Joseph Heremans oparty na tulerku ołowiu z dodatkiem talu osiąga już sprawność konwersji ok., 10% co jest dużym osiągnięciem. Ciągle też trwają prace nad poprawą tego wyniku. Główny problem, jaki się tu pojawia to silna toksyczność talu, co wymaga rygorystycznych zasad w procesie produkcji jak i podczas eksploatacji.

Na tym tle bardzo ciekawie wyglądają prace prof. Peidong Yang i jego zespołu, który pracuje nad wykorzystaniem termoelektrycznych właściwości krzemu. Opracowane nanoprzewody krzemowe produkuję energię elektryczną w przypadku różnicy temperatur po obu ich stronach. Jak donosi zespół sprawność konwersji jest zbliżona do innych znanych materiałów termoelektrycznych jednak w relatywnie krótkim czasie możliwie będzie znaczna poprawa tego wyniku? Dodatkowo na korzyść krzemu przemawia szeroka dostępność, łatwość przetwarzania i nietoksyczność.

Mimo iż do szerokiego zastosowania materiałów termoelektrycznych do produkcji energii dzieli nas jeszcze sporo czasu to jednak w tej technologii drzemie duży potencjał. Jedyne, co mnie niepokoi to kompletny brak zainteresowania tą dobrze rokującą technologią z Polsce.