Przetwarzanie ciepła odpadowego w elektryczność
Urządzenie termoelektryczne (TE) można wykorzystać do generowanie prądu z ciepła odpadowego, co pozwoli uzyskać niezawodne i ekologiczne źródło energii, a dzięki temu przyczynić się do łagodzenia zmian klimatu. Dofinansowanie UE dla projektu H2ESOT (Waste heat to electrical energy via sustainable organic thermoelectric devices) pozwoliło zatem opracować niezbędne zaawansowane i opłacalne organiczne materiały termoelektryczne, które pozwolą osiągnąć ten cel. Uczestnicy projektu opracowali funkcjonalizowane materiały na bazie tetracenu, w szczególności tetratiotetracenu (TTT). Cząstka TTT tworzy niskowymiarowe kryształy organiczne, które potencjalnie mają wyjątkowe właściwości elektroniczne. Inni naukowcy prowadzą równolegle prace nad oczyszczaniem i osadzaniem. Konsorcjum związane z tym projektem stworzyło monokryształy materiałów na bazie TTT, które mają lepszą przewodność niż cienkie warstwy, co pozwoli na unikalne testowanie termoelektryczne małych cząstek do szybkich badań przesiewowych. Teoretyczne przewidywania obliczeniowe wykazały, że w miarę eliminowania skaz w krysztale przewodnictwo elektryczne rośnie nawet 10-krotnie. Sugeruje to, że precyzyjnie kontrolując właściwości kryształów, można uzyskiwać wyjątkowy materiał nawet z materiałów o zbyt niskim współczynniku przewodzenia. W ramach weryfikacji koncepcji skonstruowane wiele generatorów TE z użyciem kryształów, co było pierwszym w historii takim osiągnięciem w przypadku użycia TTT. Projekt H2ESOT jako pierwszy zademonstrował zdolność materiałów monokryształowych do bezpośredniego przetwarzania energii cieplnej w energię elektryczną. Może to stanowić punkt zwrotny w historii energetyki i globalnych zmian klimatu. Sukces oznaczałby rewolucję na rynku energetycznym, stworzenie nowego sektora przemysłu opartego na lokalnym generowaniu energii z ciepła odpadowego oraz nieocenione korzyści ekologiczne i finansowe.
Słowa kluczowe
Termoelektryczny, ciepło odpadowe, H2ESOT, tetracen, tetratiotetracenu
