Um novo material termoelétrico desenvolvido por cientistas da Universidade Northwestern e da Universidade Nacional de Seul é capaz de superar qualquer outro na conversão de calor em eletricidade.
O artigo sobre o seleneto de estanho purificado foi publicado no início de agosto, na revista científica Nature Materials.
A alta taxa de conversão de calor em eletricidade foi realizada somente após os pesquisadores identificarem e removerem um problema.
Descoberta do material pela equipe
A descoberta da forma cristalina do seleneto de estanho. ocorreu em 2014, porém a forma de cristal não era útil, uma vez que há tendência a lascar e muita fragilidade.
Por conta disso, os cientistas tentaram em sua forma policristalina, que é mais forte e pode ser moldada para aplicações.
Entretanto, se depararam com uma alta condutividade térmica, o que não é desejado em um dispositivo termoelétrico.
O problema era a oxidação, que ocorria no processo e nos materiais de partida, diminuindo o desempenho do material no processo.
Após remover o oxigênio, a equipe produziu pelotas de seleneto de estanho sem oxigênio, resultando no material termoelétrico mais eficiente já registrado.
Novo material termoelétrico tem alto desempenho
O material desenvolvido, em sua forma policristalina, é capaz de contar com alto desempenho em diversas aplicações, como:
- ser utilizado no desenvolvimento de dispositivos de alta performance;
- captura de calor residual industrial;
- entre outros.
A captura de calor residual industrial para ser convertida em eletricidade é uma opção para usinas de energia, indústrias automobilísticas, indústrias de manufatura pesada e também em fábricas.
É uma importante inovação que impactará os setores, uma vez que mais de 65% da energia produzida a partir de combustíveis fósseis é perdida como calor residual.
Material já é utilizado em rover da NASA
Atualmente, o policristal de seleneto de estanho já é utilizado no Perseverance, rover da agência espacial norte-americana NASA.
No caso do rover, a fonte de calor usada em Marte é a decomposição radioativa do plutônio, com uma eficiência de conversão de calor em eletricidade de 4 a 5%.
Já em nosso planeta, a eficiência é ainda maior, caso seja usado em dispositivos termoelétricos, sendo capaz de gerar uma economia de energia potencialmente enorme.
A aplicação desse novo material na geração de energia deverá ser mais difundida nos próximos anos, quando houver o desenvolvimento de um material de baixo custo e alto desempenho.
“Estamos nos concentrando no desenvolvimento de um material de baixo custo e alto desempenho e que impulsione os dispositivos termoelétricos para uma aplicação mais difundida”.
Mercouri Kanatzidis, um químico especializado em design de novos materiais da Northwestern.
Fonte: Tecmundo e Ambientalmente
Imagem em destaque: Foto/Reprodução Northwestern University