توسعه فناوری ژنراتورهای ترموالکتریک با نانوساختارها

محققان بریتانیایی به دنبال استفاده از نانوساختارها در ژنراتورهای ترموالکتریک هستند تا کارایی آنها را افزایش دهند. با توسعه این فناوری می‌توان از هدر رفت گرما جلوگیری کرد و الکتریسیته بیشتری تولید نمود.

ژنراتورهای ترموالکتریک (TEGs) که در حال حاضر انرژی فضاپیماها را تامین می‌کنند به کمک فناوری‌نانو می‌توانند کارایی خودروها را افزایش دهند.
محققان دانشگاه هریوت وات در بریتانا حمایت مالی 1.1 میلیون دلاری را از سوی انجمن تحقیقات علوم فیزیکی و مهندسی بریتانیا دریافت کردند. این حمایت مالی برای دستکاری نانوساختارهای آلیاژی برای افزایش کارایی انرژی در ژنراتورهای تجاری است.
ژنراتورهای ترموالکتریک ابزارهای ارزشمندی برای تولید انرژی با استفاده از اثر سیبک (Seebeck) هستند. در این روش، حرکت الکترون‌ها از محل داغ به نقطه سرد موجب تولید جریان برق می‌شود که هیچ نیازی به قطعه در حال حرکت ندارد. این ژنراتورها با استفاده از مواد سمی و عناصر کمیاب ساخته می‌شوند به طوری که غایت آرزوی دانشمندان یافتن راهکاری برای جایگزین کردن فلزاتی نظیر نیکل، قلع و تیتانیوم به جای ترکیبات فعلی است.
ژنراتورهای ترموالکتریک زمانی که تفاوت دما میان دو بخش یک سیم رسانا وجود داشته باشد، الکتریسیته تولید می‌کنند. هدایت الکتریکی رشته سیم‌ها با ایجاد نانوساختار در آنها کاهش می‌یابد که این کاهش هدایت الکتریکی موجب افزایش اختلاف دما در دو سوی سیم و در نهایت بهبود کارایی تولید جریان می‌شود.
جان ویلیم باس از محققان این پروژه می‌گوید: «تاکنون کاربردهای ژنراتورهای ترموالکتریک محدود به کاربردهایی نظیر پیمایشگرهای موجود در سفرهای فضایی بوده است.»
این گروه تحقیقاتی معتقد است که می‌توان روی فناوری‌ خودروسازی تاثیر شگرفی گذاشت به طوری که در بخش خروجی هر ماشین یک ژنراتور ترموالکتریک قرار داد تا کارایی تبدیل انرژی افزایش یابد.
باس معتقد است که با این فناوری می‌توان در صنایعی نظیر پتروشیمی و نیروگاه‌های برق، الکتریسیته بیشتری تولید کرد چرا که در این فضاها، دمایی بین 200 تا 600 درجه سانتیگراد تولید می‌شود.