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La trasformazione del calore dei rifiuti in elettricità utilizzabile

Sono stati sviluppati nuovi materiali termoelettrici con cui è possibile ricavare elettricità dal calore con maggiore efficienza. La tecnologia ha stimolato l'interesse in tutto il mondo in numerosi settori, specialmente per quanto riguarda il recupero del calore prodotto dalle automobili.

Energia

I dispositivi termoelettrici sono dispositivi allo stato solido in cui l'elettricità scorre attraverso un semiconduttore solido; tali dispositivi convertono le differenze di temperatura direttamente in elettricità e viceversa. Numerose sono le potenziali applicazioni, specialmente per il raffreddamento e la produzione di energia elettrica; i dispositivi termoelettrici, inoltre, non includono elementi in movimento, per cui sono particolarmente affidabili e silenziosi, ma soprattutto sono molto piccoli ed ecocompatibili. Materiali promettenti per i generatori termoelettrici sono i siliciuri, composti binari del silicio, come il siliciuro di magnesio, o le loro soluzioni solide, costituite da miscele di due solidi cristallini che coesistono come nuovo solido cristallino. Il principale svantaggio dei materiali termoelettrici consiste nella scarsa efficienza della conversione dell'energia, che ne limita la diffusione dello sviluppo e dell'uso. Il progetto NANOSICON ("High-temperature stable nano-structured silicides for highly efficient thermogenerators and their contacting technology"), finanziato dall'UE, si proponeva l'obiettivo di aumentare l'efficienza di questi materiali. I partner del progetto hanno studiato le proprietà termoelettriche ad alta temperatura del siliciuro di magnesio e delle relative soluzioni solide, esaminando l'influenza del drogaggio, cioè l'aggiunta di determinate impurità per ridurre la resistenza elettrica dei semiconduttori, e hanno caratterizzato i materiali prodotti in base alle loro proprietà elettroniche e di trasporto termico. Grazie alle attività del progetto sono stati registrati considerevoli miglioramenti circa il potenziale rendimento nelle applicazioni termoelettriche di questi semiconduttori, che quindi sono candidati eccellenti per applicazioni di termogenerazione; particolarmente interessato, in tale ambito, è il settore automobilistico, per la possibilità di convertire in elettricità il calore prodotto dagli scarichi dei veicoli.

Parole chiave

Siliciuri, termoelettrico, termogeneratori, conversione dell'energia, recupero del calore dei rifiuti

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