Sản xuất xanh

Phương pháp sản xuất vật liệu nhiệt điện mới với chi phí thấp

01/07/2013 - 10:36 SA

Bằng việc sử dụng những chất thông thường và dễ tìm thấy trong tự nhiên, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan State đã phát triển một vật liệu nhiệt điện mới.

Các nhà khoa học nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu này vì phần lớn nhiệt được tạo ra từ các thiết bị, ví dụ từ động cơ ô tô, bị mất thông qua ống hơi sau. Vật liệu nhiệt điện sẽ có tác dụng lấy lại nhiệt lượng này và sử dụng vào mục đích khác, ví dụ tạo ra điện.

Nhóm nghiên cứu này đứng đầu là ông Donald Morelli – giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật hóa học đã phát triển vật liệu nhiệt điện mới dựa trên các khoáng chất thiên nhiên tên là tetrahedrit.

Ông Morelli cho biết: “Điều mà chúng tôi đang cố gắng làm là tổng hợp các hợp chất có thành phần giống như khoáng chất thiên nhiên. Loại khoáng chất mà chúng tôi đang cố gắng bắt chước là một loại phổ biến trên trái đất – tetrahedrit”.

“Bằng việc điều chỉnh một chút thành phần của khoáng chất này, chúng tôi đã tạo ra những vật liệu nhiệt điện có hiệu suất cao”.

Cuộc tìm kiếm vật liệu nhiệt điện mới vẫn đang tiếp tục. Ông Morelli nói rằng trong khi một vài vật liệu mới đã được tìm ra, rất nhiều trong số chúng vẫn chưa phù hợp với các ứng dụng trên quy mô lớn vì chúng được tạo ra từ các nguyên tố hiếm, hoặc quá trình tổng hợp rất phức tạp và tốn kém.

Ông Morelli nói thêm rằng: “ Thông thường, người ta khai thác khoáng chất, làm sạch chúng và tách thành các thành phần riêng biệt, sau đó kế hợp lại thành những hợp chất mới mà người ta dự đoán là có thể là hợp chất nhiệt điện tốt. Tuy nhiên, quá trình này tốn nhiều tiền bạc và thơi gian. Phương pháp của chúng tôi đi theo một hướng khác.”

Phương pháp của nhóm nghiên cứu này bao gồm việc sử dụng các vật liệu thông dụng, nghiền nhỏ chúng thành bột và sử dụng áp suất và nhiệt để nén chúng thành các kích thước phù hợp.

Ông Morelli cho biết: “Về mặt chi phí, quá trình này giúp tiết kiệm hơn rất nhiều”.

Các nhà nghiên cứu hi vọng phát hiện này sẽ mở ra con đường cho các thế hệ vật liệu nhiệt điện mới, chi phí thấp với nhiều ứng dụng bao gồm việc tái sử dụng nhiệt lượng hao phí từ các nhà máy năng lượng, chuyển khí thải từ các phương tiện thành dòng điện và tạo ra điện từ các lò sưởi gia đình.

Theo tietkiemnangluong