Uma equipe internacional de cientistas sintetizou uma nova liga termoelétrica à base de ferro, vanádio e antimônio, modificando-a com sucesso com metais pesados. É relatado que a eficiência de conversão de calor em eletricidade usando a nova liga mais do que dobrou em temperatura ambiente e muito mais em altas temperaturas. Novos horizontes podem se abrir para o descarte de calor residual.
Fonte da imagem: NUST MISIS
Existe uma abundância de calor ao redor, considerando que na esmagadora maioria dos casos ele simplesmente evapora para a atmosfera. Os pesquisadores há muito tentam encontrar uma maneira eficiente de gerar eletricidade por meio da captura de energia térmica, mas até agora ela oscila na faixa de até 10%, e mesmo assim em temperaturas muito altas. Em um novo estudo, os cientistas estudaram uma modificação da chamada meia liga de Heusler, na qual três elementos – ferro, vanádio e antimônio – foram adicionalmente ligados a metais pesados com háfnio, titânio e nióbio.
A eficiência de uma termelétrica como um todo depende de três características físico-químicas das ligas: do fator de potência, da condutividade elétrica e térmica. Quanto maior o fator de potência e a condutividade elétrica, e quanto menor a condutividade térmica, melhor e mais eficiente é o material. Mas encontrar o equilíbrio certo não é fácil.
«
O estudo das amostras mostrou que a liga reduziu tanto a condutividade térmica da liga que a eficiência de conversão de calor em eletricidade à temperatura ambiente saltou duas vezes. Este pode acabar sendo o caminho certo para projetos comerciais de conversores termelétricos. De qualquer forma, os pesquisadores têm mostrado um direcionamento promissor para o setor e que merece muita atenção por parte do setor.