Αλλάζει το παιχνίδι στην ενέργεια Νέο υλικό παράγει ρεύμα από τη χαμένη θερμότητα

Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στη μελέτη του λεγόμενου εγκάρσιου θερμοηλεκτρικού φαινομένου, δηλαδή της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κάθετα προς τη ροή της θερμότητας. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ένα βασικό χαρακτηριστικό που καθιστά ένα υλικό κατάλληλο για τέτοιες εφαρμογές είναι η εξαρτώμενη από τον άξονα πολικότητα αγωγιμότητας, ένα φαινόμενο που σημαίνει ότι το υλικό συμπεριφέρεται διαφορετικά ανάλογα με την κατεύθυνση της ηλεκτρικής αγωγής.

Όπως διαπιστώθηκε, το MoSi₂ διαθέτει αυτή την ιδιότητα, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για χρήση σε εγκάρσιες θερμοηλεκτρικές διατάξεις χωρίς την ανάγκη μαγνητικού πεδίου. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα αυτό έπειτα από συνδυασμό πειραματικών μετρήσεων και υπολογισμών, εξετάζοντας την ηλεκτρική και θερμική συμπεριφορά του υλικού σε διαφορετικές θερμοκρασίες και κατευθύνσεις.

Η σημασία της ανακάλυψης είναι ιδιαίτερα μεγάλη, καθώς σήμερα ένα σημαντικό ποσοστό της ενέργειας που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία —εκτιμάται από 20% έως και 50%— χάνεται με τη μορφή θερμότητας. Με την αξιοποίηση τέτοιων υλικών, η χαμένη αυτή ενέργεια θα μπορούσε να επαναχρησιμοποιηθεί, βελτιώνοντας τη συνολική ενεργειακή απόδοση εργοστασίων και μηχανών, όπως οι κινητήρες που λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα.

Παράλληλα, οι θερμοηλεκτρικές διατάξεις που βασίζονται στο MoSi₂ θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και σε μικρές, αυτόνομες εφαρμογές, όπως η τροφοδοσία αισθητήρων σε απομακρυσμένες περιοχές, όπου η πρόσβαση σε ηλεκτρικό ρεύμα είναι περιορισμένη.

Σε αντίθεση με τις συμβατικές θερμοηλεκτρικές συσκευές, οι οποίες βασίζονται στη στοίβαξη πολλών στρωμάτων διαφορετικών υλικών και παρουσιάζουν απώλειες ενέργειας, το νέο υλικό επιτρέπει πιο απλές και αποδοτικές κατασκευές. Η χρήση λεπτών υμενίων MoSi₂ θα μπορούσε να καλύψει μεγάλες θερμές επιφάνειες και να παράγει ηλεκτρική τάση με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Communications Materials, δείχνει ότι η έρευνα αυτή ανοίγει νέες προοπτικές για την ανάπτυξη συστημάτων ανάκτησης απορριπτόμενης θερμότητας και συμβάλλει στη μετάβαση προς ένα πιο βιώσιμο και «πράσινο» ενεργειακό μέλλον.