Il seleniuro di stagno purificato in forma policristallina ha raggiunto il primo posto come miglior materiale termoelettrico, capace di convertire il calore in elettricità, potrebbe essere sviluppato per l’uso in dispositivi termoelettrici allo stato solido in una varietà di industrie.
I ricercatori sono stati in grado di ottenere l’elevato tasso di conversione dopo aver identificato ed eliminato un problema di ossidazione che aveva degradato le prestazioni negli studi precedenti.
Ideale per il calore disperso
I ricercatori hanno detto che più del 65% dell’energia prodotta globalmente dai combustibili fossili viene persa come calore di scarto. L’obiettivo chiave è catturare il calore di scarto industriale, ad esempio dalle centrali elettriche, dall’industria automobilistica e dalle fabbriche di vetro e mattoni, e convertirlo in elettricità.
I dettagli del materiale termoelettrico e le sue prestazioni record sono stati pubblicati nella rivista Nature Materials.
Mercouri Kanatzidis della Northwestern University, chimico specializzato nella progettazione di nuovi materiali, coautore della ricerca, ha detto:
«I dispositivi termoelettrici sono già ben definiti, ma ciò che li fa funzionare bene è il materiale termoelettrico all’interno, un lato del dispositivo è caldo e l’altro lato freddo. Il materiale termoelettrico si trova nel mezzo. Il calore scorre attraverso il materiale e parte del calore viene convertito in elettricità. Il materiale deve avere una conduttività termica estremamente bassa pur mantenendo una buona conduttività elettrica per essere efficiente nella conversione del calore di scarto. E poiché la fonte di calore potrebbe raggiungere i 400-500 gradi Celsius, il materiale deve essere stabile a temperature molto elevate, queste e altre sfide rendono i dispositivi termoelettrici più difficili da produrre rispetto alle celle solari».
