Cercetătorii folosesc căldura latentă pentru a genera electricitate

JAPONIA: Cercetătorii de la Universitatea din Tokyo susțin că au generat electricitate din căldură latentă, o realizare care, se spune, avansează posibilitățile de conversie termoelectrică și termocelule. Cu această tehnologie, căldura latentă irosită în prezent ar putea fi folosită pentru a permite dispozitivelor să-și creeze propria energie în timp ce se răcesc, reducând dependența de alte surse de energie. Echipa de la Universitatea din Tokyo și-a creat propria termocelulă folosind un hidrogel - un material polimeric bogat în apă - numit PNIPAM, pe care l-au modificat cu un compus numit viologen. Acest hidrogel modificat conținea un polimer termosensibil, ceea ce înseamnă că polimerul a reacționat la schimbarea temperaturii, în acest caz fiind solubil în apă rece, dar insolubil în apă fierbinte. Cu această termocelulă, ei au reușit să utilizeze cu succes cantitatea foarte mică de energie termică latentă generată de tranziția de fază - între solubil și insolubil - pentru a crea electricitate. „Pentru prima dată, am confirmat că căldura latentă are potențialul de a fi utilizată pentru conversia termoelectrică”, a spus profesorul Teppei Yamada de la Departamentul de Chimie a Școlii Absolvente de Științe a Universității din Tokyo. „Credem că putem folosi diferite tipuri de materiale pentru termocelule. Cu această metodă, în principiu, este posibilă extragerea energiei electrice chiar și din cea mai mică diferență de temperatură, crescând foarte mult numărul de situații în care poate fi utilizată conversia termoelectrică.” Performanța unei termocelule este evaluată de câtă tensiune poate fi generată dintr-o diferență mică de temperatură, care se numește coeficient Seebeck. Cu cât coeficientul Seebeck este mai mare, cu atât se poate extrage mai multă energie electrică. Coeficientul Seebeck al termocelulelor care utilizează compuși organici este de obicei mai mic de 1 µV (o milioneme de volt) pe unitatea kelvin de temperatură, dar în acest test au depășit 2 µV/K. „Aceasta este o realizare remarcabilă”, a spus Yamada. „Deși anterior am creat termocelule care produc 2µV/K folosind o modificare a pH-ului, aceasta este prima dată când energia dintr-o tranziție de fază a fost utilizată direct.” Cercetătorii speră că această lucrare va ajuta la îmbunătățirea tehnologiei de refrigerare, a dispozitivelor de gestionare a temperaturii și a altor tehnologii, cum ar fi senzorii de temperatură. „Am ajuns deja la stadiul în care putem lua în considerare aplicațiile practice ale termocelulelor. De exemplu, ne așteptăm să fie posibilă generarea de energie electrică în timp ce răcim o cameră de servere sau motorul unei mașini”, a spus Yamada. „Adevărata provocare acum este că această tehnologie nu este bine cunoscută, așa că avem nevoie ca industria, guvernul și mediul academic să lucreze împreună pentru a realiza o implementare socială rapidă.”