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FP7

THERMO-SPIN Risultato in breve

Project ID: 627854
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Irlanda

Ricavare elettricità dal calore di scarto

Un team dell’UE ha studiato la possibilità di generare elettricità dal calore di scarto dei circuiti. Gli studi dell’effetto di Nernst anomalo (ANE) hanno determinato che il principio funziona in teoria, mentre le applicazioni pratiche richiedono un ulteriore sviluppo.
Ricavare elettricità dal calore di scarto
L’effetto ANE è un fenomeno fisico che si verifica quando un materiale conduttore di elettricità è soggetto simultaneamente a un campo magnetico e a un gradiente di temperatura. Alcuni dispositivi semplici ed economici potrebbero utilizzare questo effetto per produrre elettricità dal calore di scarto, aumentando in tal modo l’efficienza della produzione di energia del 20 %.

Il progetto THERMO-SPIN (Thermoelectric power generation from anomalous Nernst effect based on rare earth free hard magnetic materials), finanziato dall’UE, ha esaminato questa possibilità. Il team ha studiato gli effetti quanto-meccanici responsabili del ANE testando vari metalli e leghe magnetici. Essi hanno anche esaminato molte strutture magnetiche semplici e insolite sotto forma di film sottili. Lo scopo era quello di comprendere l’effetto ANE.

Per prima cosa i ricercatori hanno costruito l’apparato necessario per misurare i gradienti di temperatura in ampi intervalli magnetici e di temperatura. I ricercatori hanno risolto il problema delle misurazioni incerte usando un approccio calorimetrico per determinare il flusso di calore al posto della temperatura effettiva. Questa tecnica è stata successivamente verificata, e le misurazioni hanno riprodotto con successo i valori presenti nella letteratura scientifica per i materiali testati.

Una seconda fase dello studio ha comportato la selezione di un’insolita lega ferrimagnetica per l’integrazione in una struttura a film sottile. A un certo punto di compensazione della temperatura, il grande effetto di Hall anomalo cambia segno. Il team ha ulteriormente studiato il materiale sia in presenza che in assenza di un gradiente di temperatura. L’equivalente termico dell’effetto ANE è rimasto piccolo, e questo richiede quindi ulteriori analisi.

Nel complesso, il progetto ha stabilito che esistono altre strade per sfruttare il calore di scarto oltre a quelle presenti nella letteratura scientifica. Tuttavia, questo lavoro è ancora in una fase iniziale, e l’effetto deve essere aumentato in modo sostanziale per fare sì che diventino possibili delle applicazioni pratiche.

THERMO-SPIN ha aiutato a far progredire la conoscenza relativa al fenomeno ANE. Questo lavoro fa compiere un passo in avanti all’applicazione pratica di questo effetto, potenzialmente contribuendo agli obiettivi energetici dell’UE in futuro.

Informazioni correlate

Keywords

Elettricità, calore di scarto, effetto di Nernst anomalo, campo magnetico, gradiente temperatura, THERMO-SPIN
Numero di registrazione: 190586 / Ultimo aggiornamento: 2016-11-23
Dominio: Energia