Новый материал преобразует "бесполезное" тепло в электроэнергию

ТАСС, 30 сентября. Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) разработали концепт и создали образцы нового материала-термоэлектрика. С его помощью можно преобразовывать в электрическую энергию тепло, которое выделяется при многих технологических процессах, и защитить от перегрева изделия, которые эксплуатируют при температуре более 1 тыс. градусов Цельсия. Работу специалистов опубликовал научный журнал Advanced Thermoelectric Materials, кратко об этом сообщила в понедельник пресс-служба ДВФУ.

"Многие технологические процессы сопровождаются выделением бросового (то есть такого, которое выделяется впустую и не идет на совершение работы, - прим. ТАСС) тепла при высоких температурах. Например, даже температура внешней поверхности выхлопной трубы может составлять около 700 градусов. При таких условиях возрастает вероятность термического разрушения широко распространенных термоэлектриков <...>, что несет за собой риски загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Поэтому перед нами стояла задача разработать качественный термоэлектрик, устойчивый к высоким температурам и химически стабильный", - рассказал один из авторов работы, Алексей Завьялов, научный сотрудник Школы естественных наук ДВФУ.

Ученые предложили двухфазную керамическую систему на основе оксидов металлов. Они не разрушаются при температурах свыше 1 тыс. градусов Цельсия, но при этом не очень эффективно преобразуют подобную разницу температур в электричество. Структура и размер зерен новой системы помогают избежать этого недостатка. Ученые ДВФУ в сотрудничестве с сотрудниками Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) уже получили первые экспериментальные образцы такой нанокерамики. Материал обладает высокой механической прочностью, термической и химической стойкостью, а сейчас ученые тестируют его термоэлектрические свойства.

"Новый материал необходим не только для вторичной переработки бросового тепла, но и как компонент высокотехнологических приложений: выполняя роль "активного" теплового буфера, нанокерамика TiO₂-SrTiO₃ может увеличить срок службы и пиковые характеристики изделий, которые эксплуатируются при температурах более 1 тыс. градусов", - заключил еще один автор работы, руководитель группы разработчиков новой керамики Денис Косьянов.