Aus Abfallwärme wird elektrische Energie

Viele Milliarden Kilowattstunden gehen pro Jahr in Form von Wärme verloren, weil die Temperatur zu niedrig ist. Man könnte die Energie nutzen, um Strom zu erzeugen. Doch die Verfahren, die das können, sind zu teuer. Jetzt hat ein internationales Forscherteam eine Lösung gefunden, die eine wirtschaftliche Nutzung von Niedertemperaturwärme möglich machen könnte. Die Wissenschaftler entwickelten einen thermoelektrischen Generator, der ohne Tellur auskommt. Was zunächst nicht aufregend klingt ist in -wirklichkeit eine Sensation. In allen Generatoren dieser Art ist das seltene Metall, das entsprechend teuer ist, unumgänglich. Die Neuentwicklung kommt mit Materialien aus, die auf der Erde in großen Mengen vorhanden und daher billig sind.

Bild: IFW Dresden / R. Uhlemann

Genutzt werden Temperaturunterschiede

„Alternativen zu Tellur zu finden, ist sehr wichtig für die Anwendbarkeit der Thermoelektronik“, sagt Gabi Schierning, Professorin für Physik an der Universität Bielefeld. Sie entwickelt thermoelektrische Materialien und Bauelemente in der Arbeitsgruppe Dünne Schichten und Physik der Nanostrukturen. Sie arbeitet eng mit Kollegen des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden, der University of Houston (USA), dem Harbin Institute of Technology (China) zusammen.

Thermoelektrische Generatoren erzeugen, wenn die beiden Oberflächen des Materials unterschiedliche Temperaturen haben. Dann wandern die Ladungsträger von der wärmeren in die kältere Fläche und erzeugen dadurch eine elektrische Spannung. Wenn ein Verbraucher, etwa eine Lichtquelle oder Maschine angeschlossen wird fließt ein elektrischer Strom.

Ausstoß von Treibhausgasen lässt sich verringern

„Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe geht ein großer Teil der erzeugten Energie als Abwärme verloren. Wenn daraus elektrische Energie erzeugt werden kann, lässt sich der Ausstoß von Treibhausgasen verringern“, sagt Schierning. Das Team arbeitet mit chemischen Verbindungen, die auf den Elementen Magnesium und Antimon basieren. Beide kommen weitaus häufiger vor als der Exot Tellur. Es war zwar bekannt, dass diese Elemente thermoelektrische Eigenschaften haben. Doch erst jetzt sei es gelungen, daraus ein funktionsfähiges Gerät zu bauen. Es ist genauso effizient wie eins auf der Basis von Tellur.

via Uni Bielefeld

Trend Nachrichten / Energie
[trendsderzukunft.de] · 23.02.2021 · 20:37 Uhr
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