navbar.frm 20190426 /navigation.nav
Volgende bijeenkomst 21 november . . Ronde elke zondag 11:00 uur 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde . . Volgende bijeenkomst 21 november . .
W

Nieuw goedkoop thermo-elektrisch materiaal

Warmte naar elektra omzetting
Warmte naar elektra omzetting

Grootschalige toepassing van apparaten die elektriciteit rechtstreeks kunnen omzetten in thermische energie voor koeling en verwarming, werd gedeeltelijk gehinderd door het gebrek aan materialen die zowel goedkoop als zeer efficient zijn bij kamertemperatuur. Daar lijkt nu verandering in te komen.

Onderzoekers van de Universiteit van Houston en MIT hebben een nieuw materiaal ontwikkeld dat efficient werkt bij kamertemperatuur. En daarvoor is maar heel weinig kostbaar tellurium voor nodig.

Tellurium is een zilvergrijs metalloide, een vrij zeldzaam scheikundig element met atoomnummer 52.
Het is een halfgeleider waarvan de geleidbaarheid beinvloed wordt door invallend licht. Het werd vanaf de jaren '60 gebruikt in thermo-elektrische apparatuur en als toevoeging in allerlei metaal legeringen.

Het thermo-elektrische effect, ook wel Peltier effect genoemd, kan zowel voor verwarming als voor koeling gebruikt worden. Het wordt wel gebruikt in kleine koelboxen die in de vakantie periode onder andere medicijnen kunnen koel houden. Meer bekend zijn de thermokoppels waarmee temperaturen worden gemeten in plaats van het koelen van een onderdeel. Ook worden ze wel in computers toegepast voor de koeling van dure processor chips.

Het thermo-elektrisch effect of peltier-seebeck effect is een temperatuureffect dat optreedt op de overgang tussen twee verschillende metalen - vaak halfgeleiders. Het effect werkt twee kanten op:

  • Een temperatuurverschil over twee metaal overgangen veroorzaakt een elektrische stroom tussen deze twee overgangen. Dit komt doordat beide metalen anders reageren op temperatuur, het Seebeck effect.
    - Een elektrische stroom door het contact vlak van twee metalen veroorzaakt een verplaatsing van warmte van de ene metaal naar de andere, een warmtepomp.

    Om zonnewarmte rendabel om te zetten in elektrische energie moeten zowel de elektrische verliezen als de thermische verliezen klein worden gehouden. Het conversie rendement blijkt echter temperatuur afhankelijk te zijn.
    Het Seebeck effect is sterk temperatuur afhankelijk.
    Bismuth-tellurium legering blijken het hoogste rendement te geven. Maar de toepassing van halfgeleider materialen beperkt sterk het temperatuur gebied.
    Met gebruik van de huidige commercieel verkrijgbare elementen liggen de rendementen in de orde van 10 procent. Het nieuwe materiaal schijnt daarbij een sterke verbetering te zijn.

    Concurrentie voor de fotovoltaische cellen lijkt iets dichterbij gekomen.

    (PA0PHB 2019/08/01 )

  • Referenties, meer informatie:
    ScienceDail y |New low-cost thermoelectric material works at room temperature
    Wikipedia Thermo-elektrisch effect
    Onderwerpen
    SensorenSensoren EnergieEnergie
    Redactie: pa0phb @ veron.nl
    ©    Linux powered