- Termoelektrik malzemeler ısıdan elektrik üretebilir, ancak kurşun ve tellür gibi pahalı ve bazen toksik elementler içerir.
- Artık yaratılan sentetik bir kristal sorunlu elementlerin yerini alabilir ve ucuz ve toksik olmayan termoelektrik malzemelerin temelini oluşturabilir.
- Üretim süreci basittir ve endüstriyel ölçekte de mümkündür
Sentetik bakır bazlı bir kristal, ısıdan verimli ve ucuz bir şekilde elektrik enerjisi üretmek için kullanılabilen yeni termoelektrik malzemelerin üretilmesini sağlar.
Caen (Fransa). Termoelektrik malzemeler ısıdan elektrik üretir. Diğer şeylerin yanı sıra, endüstriyel proseslerde atık ısıyı kullanmak için kullanılırlar. Ayrıca elektronik bileşenlerde, örneğin akıllı telefonlarda ve elektrikli arabalarda soğutma için kullanılırlar.
Bununla birlikte, en yüksek verimliliğe sahip termoelektrik malzemeler, kurşun ve tellür gibi pahalı ve bazen toksik elementler içerdikleri için şimdiye kadar sorunlu olmuştur. Bu nedenle bilim adamları , yer kabuğunda büyük miktarlarda bulunan toksik olmayan elementlerden üretilebilecek sentetik bakır mineralleri üzerinde çalışıyorlar.
Sentetik bakır mineral kristali
CRISMAT laboratuvarından araştırmacılar şimdi, güvenli ve ucuz termoelektrik malzemelerin geliştirilmesinde “yeni perspektifler” açtığı söylenen uzman dergi Angewandte Chemie International Edition’da sentetik bir bakır mineralinden yapılmış bir kristal sundular.
Endüstriye uygun üretim süreci
Sentetik kristal bakır , manganez, germanyum ve kükürtten oluşur. Malzeme bilimcisi Emmanuel Guilmeau’ya göre üretim süreci basittir ve ayrıca endüstriyel ölçeklere ölçeklendirilebilir.
“Tozlar mekanik olarak bilyeli öğütülerek kristal öncesi bir alaşım haline getiriliyor ve ardından 600 santigrat derecede sıkıştırılıyor.”
Malzemedeki yapısal değişiklik, manganezin minimum bir oranını bakırla değiştirerek çalışır. Bu, elektronların ve ısının taşınması için temel oluşturan karmaşık mikro yapılar oluşturur.
Termoelektrik malzeme 400 santigrat dereceye kadar kararlı kalır. Bu nedenle çoğu endüstriyel tesisin atık ısı sistemlerinde kullanıma uygundur. Araştırmacılar, gelecekte şu anda kullanılan toksik malzemelerin yerini alacak sentetik kristale dayalı yeni termoelektrik malzemelerin geliştirilebileceğinden eminler.
