• Articolo , 20 marzo 2008
  • Nanopolvere per aumentare l’efficienza termoelettrica

  • I ricercatori del MIT di Boston College hanno sviluppato una tecnica semplice ed economica per ottenere un aumento del 40% dell’efficienza di un qualsiasi materiale termoelettrico

I materiali termoelettrici (TE) sono in grado di generare corrente elettrica a partire da calore, raffreddare o riscaldare utilizzando l’elettricità. Questa caratteristica promette per i TE un ruolo sempre più significativo nello sviluppo di sistemi di conversione di energia e di raffreddamento efficienti e con basso impatto ambientale. Un dispositivo TE potrebbe ad esempio convertire il calore dei gas di combustione delle auto in elettricità riutilizzabile all’interno del veicolo, riducendone il costo di esercizio e l’emissione di CO2. Tuttavia, per competere con le tecnologie convenzionali, occorre migliorarne l’efficienza e in tale direzione ha lavorato un gruppo di ricercatori americani del Massachusetts Institute of Technology (Mit) e del Boston College (Bc). Gli scienziati hanno iniziato con la lega bismuto-antimonio-tellurio, un materiale termoelettrico utilizzato in prodotti di nicchia come borse termiche. Per aumentarne la resa lo hanno frammentato in particelle della dimensione di 20 nanometri, per pressarle nuovamente allo stato di polvere in dischi e sbarre. Le irregolarità dovute alla presenza di granelli contribuiscono a rallentare drasticamente lo spostamento dei fononi (“quasi particelle” responsabili dello spostamento di calore nei TE), facendo aumentare del 40% le prestazioni degli apparecchi termoelettrici. Il materiale risultante ha un reticolo cristallino molto più sottile rispetto alla struttura originale, in grado di funzionare a temperature che vanno da quella ambiente a 250° C. Questo metodo è a basso costo e può essere utilizzato per produzioni di energia a larga scala e potrebbe essere utilizzato presto per costruire nuovi apparecchi, dai semiconduttori ai condizionatori d’aria, fino agli impianti per lo sfruttamento dell’energia solare.