Energia dagli scarti di calore: al test un nuovo materiale

Creato un nuovo composto termoelettrico in grado di produrre energia elettrica dal calore di scarto con un fattore di potenza in uscita superiore a quello dei materiali attualmente disponibili

(Rinnovabili.it) – Ritorna l’idea di ottenere energia dagli scarti di calore dei tubi di scappamento delle auto o dalle ciminiere industriali. A riportarla in auge sono i ricercatori dell’Università di Houston grazie alla creazione di un nuovo materiale termoelettrico che sarebbe dotato di un’efficienza e una potenza di uscita superiori alle controparti oggi attualmente disponibili. La scoperta è stata descritta nell’ultimo numero di Proceedings della National Academy of Sciences. L’articolo pubblicato a firma dei ricercatori Zhifeng Ren e M.D. Anderson autore principale, spiega come il nuovo composto chimico – una lega di stagno e magnesio drogata col germanio è (Mg ₂ Sn _0.75 Ge _0,25) – mostri una delle caratteristiche chiave richieste ai materiali termoelettrici: l’alta efficienza.

Più precisamente per valutare l’efficienza della termoelettricità – ovvero la produzione di una differenza di potenziale a partire da una differenza di temperatura – ci si basa sul fattore di potenza (PF) e sulla conduttività termica. Un PF elevato indica la generazione di un’elevata differenza di potenziale e intensità; una bassa conduttività termica consente invece di mantenere una grande differenza di temperatura tra la parte calda e quella fredda del dispositivo, mantenendo alto il valore del coefficiente di Seebeck.

Il materiale di Ren e Anderson mostra un elevato fattore di potenza e può essere utilizzato con applicazioni per il recupero del calore di scarto o con quelle di conversione dell’energia solare concentrata. “Perseguire un’alta efficienza è stato al centro di tutta la ricerca termoelettrica”, hanno scritto i ricercatori. “Tuttavia, per le applicazioni pratiche, l’efficienza non è l’unico elemento da valutare; è importante tenere in considerazione anche la densità di potenza ad alto rendimento quando la capacità della fonte di calore è enorme (come il calore solare), o il costo della sorgente è irrilevante (come il calore di scarto dalle automobili)”.