1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Головна

Кремнієві напівпровідники перетворюють тепло на енергію

Німецькі науковці відкрили нові властивості збагачених кремнієм наночастинок: вони можуть перетворювати тепло (вихлопні гази, пара з котлів тощо) на електроенергію. Вони недорогі у виробництві.

Продукування енергії з тепла не таке легке як може видатися. Спочатку з пари добувають тиск. Відтак його пускають через турбіни або поршневі системи. Там виробляється кінетична енергія. І це в свою чергу перетворюється на електроенергію за допомогою генераторів. Але науковці з Університету Дуйсбурга-Ессена знайшли коротший шлях.

Габі Шірнінг з університетського Центру наноінтеграції розробила кремнієві напівпровідники, котрі можуть одразу перетворювати тепло на енергію.

Напівпровідники з кремнію працюють як сонячні батареї, але замість використання сонця як ресурсу енергії, вони працюють за рахунок тепла. У цьому немає нічого нового. Але методи, що вже існують, базуються на дуже рідкісних та дорогих матеріалах або використовують м'який метал - свинець, який шкодить довікллю.

Як працює термоелектрика

Габі Шірнінг

Габі Шірнінг

В деяких випадках свинець може бути шкідливим і для людей. Шірнінг каже, що енергія, вироблена за конвенціональними технологіями, має зараз невелику потужність для широкого вжитку.

Тож дослідниця покладає надії на нанотехнології. «Вони можуть значно збільшити ефективність», - розповіла вона.

Збагачені наночастинки

Шірнінг починає з маленьких кремнієвих наночастинок, але, аби посилити їхню провідність, вона збагачує їх іншими хімічними елементами.

Технічно кажучи, кремінь отримує «допінг». Задля цього науковці з Університету Дуйсбург-Ессен використовують фосфор та бор. Кремній, фосфор та бор можна дешево придбати. Шірнінг вважає це важливим фактором, який допоможе розширити сферу застосування цієї технології. Наприклад, її можна використовувати для переробки скидного тепла, яке зазвичай потрапляє у довкілля. «Існує чимало скидного тепла», - каже Шірнінг. «Це чи сектор хімічної індустрії, чи то автомобільна індустрія».

Кремній замінить акумулятор

Спарена теплово-сонячна батарея може навіть замінити акумулятор в автомобілі. Шірнінг каже, що існує чимало прогресивних досліджень на предмет можливого використання таких батарей для авто.

Вважається, що енергією, генеровану теплом, можна напряму «заправляти» автомобіль. Але проблема в тому, що жодна компанія на даний момент не виробляє достатньо матеріалу, необхідного для випуску нових батарей.

Науковці кажуть: їхнє наступне завдання – знайти вирішення цій проблемі. Частково це буде зроблено завдяки популяризації ідеї. І у них уже є перші досягнення – за інноваційні матеріали команда Шірнінг цьогоріч здобула нагороду Innomateria Award.

DW.COM