Les scientifiques ont développé un matériau approprié pour une utilisation dans des générateurs thermoélectriques basé sur « l'effet Nernst anormal (ANE) » qui augmente le collecteur d'efficacité de génération de tension. Ces appareils peuvent être portés confortablement dans des formes et des tailles flexibles pour alimenter de petits gadgets, remplaçant ainsi Batteries.
L'effet thermoélectrique implique l'inter-conversion de l'énergie thermique et de l'électricité ; appelé effet Seebeck, lorsque la chaleur est convertie en un potentiel électrique à la jonction de deux métaux différents et, l'inverse est appelé effet Peltier, c'est-à-dire la conversion d'un potentiel électrique en génération de chaleur.
La chaleur est abondante et parfois perdue, qui pourrait être récupérée pour alimenter des appareils électriques. Il y a eu beaucoup d'efforts dans le passé pour développer une technologie commercialement viable pour récupérer la chaleur. Celui basé sur l'effet Seebeck n'a pas pu voir le jour en raison de plusieurs limitations.
Un phénomène moins connu appelé Effet Nernst anormal (ANE), c'est-à-dire que l'application d'un gradient de température dans un matériau magnétique génère une tension électrique perpendiculaire au flux de chaleur et a également été appliquée dans le passé pour récupérer la chaleur et sa conversion en électricité. Cependant, son potentiel a été limité faute de matériaux appropriés non toxiques, facilement disponibles et peu coûteux.
La recherche de ce bon matériau semble terminée maintenant ! Les chercheurs ont récemment signalé la fabrication d'un alliage non toxique, facilement disponible, peu coûteux et suffisamment malléable pour être transformé en films minces pour répondre aux exigences. En utilisant le processus de dopage, les chercheurs ont Fe3Al ou FE3Ga (75% fer et 25% aluminium ou gallium). Lorsque ce matériau a été utilisé, la tension générée a été augmentée de 20 fois.
Ce matériau nouvellement développé semble très prometteur et peut être utilisé pour concevoir des matériaux minces et flexibles capables de récolter les chaleur perdue efficacement pour convertir en tension électrique, suffisamment adéquate pour alimenter petits appareils.
La découverte de ce matériau qui est juste en termes de propriétés, pourrait être possible grâce à la disponibilité de technologies de calcul numérique automatisées à grande vitesse, surmontant efficacement les limites de l'ancienne méthode de développement de matériaux basée sur la « répétition » et les « raffinements ». .
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Sources:
1. Université de Tokyo 2020. Communiqué de presse. Élément abondant pour alimenter les petits appareils. Un générateur mince à base de fer utilise la chaleur perdue pour fournir de petites quantités d'énergie. Publié le 28 avril 28. Disponible en ligne sur https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.html Consulté le 08 mai 2020.
2. Sakai, A., Minami, S., Koretsune, T. et al. Ferromagnétiques binaires à base de fer pour la conversion thermoélectrique transversale. Nature 581, 53-57 (2020). EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z
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