28/06/2011 - Erstellen Metalllegierung, die Wärme in Elektrizität umwandelt

Menéame

Ingenieure der Universität von Minnesota entwickelten eine neue Metalllegierung, die Wärme direkt in Elektrizität umwandelt, wie ein Bericht in der neuen Ausgabe der Zeitschrift Advanced Energy Materials berichtet.

Dieses neue Material, das man als eine multiferroische Legierung bezeichnen kann, besitzt die Eigenschaft, magnetische Eigenschaften zu erwerben, wenn die Temperatur steigt und so Elektronen freizusetzen, die wiederum elektrische Ladung erzeugen.

Richard James, Leiter des Forschungsprojekts, erklärte in dem Artikel über die Präsentation des neuen Materials, dass das Ziel seiner Ausrüstung darin besteht, Folien und andere mit dieser neuen Legierung hergestellte Strukturen zu erhalten, die in Hybridautos der Zukunft eingebaut werden könnten, um zu erreichen, dass die Wärme, die sie abwerfen, in den Strom umgewandelt wird, den sie später freisetzen, ohne dass dabei Kohlendioxid (CO2) freigesetzt wird.

Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften hat die wissenschaftliche Zeitschrift dieses Material als die neue Quelle grüner Elektrizität bezeichnet.

"Diese revolutionäre Methode der Energieumwandlung befindet sich nur in einem frühen Stadium der Entwicklung, kann aber eine verheerende Wirkung haben, indem sie umweltfreundliche Elektrizität aus Wärmeressourcen erzeugt, die heute als Verschwendung betrachtet werden," so die Veröffentlichung.

Neben der möglichen Verwendung dieser neuen Legierung in Autos, die Ingenieure an der Universität von Minnesota erklärt in der Präsentation ihrer Materialien, die auch verwendet werden könnte, um die Wärme, die von Öfen und anderen großen Industrieanlagen verschwendet werden zu erfassen. Eine noch außergewöhnlichere Nutzung wäre, diese Legierung zu nutzen, um Strom aus Temperaturveränderungen in den Ozeanen zu erzeugen, nach den Wissenschaftlern, die bereits Arbeiten für die mögliche Vermarktung dieses Materials begonnen haben.

"Diese Forschung ist sehr vielversprechend, weil sie eine völlig neue Methode zur Energieumwandlung präsentiert, ist es eine Route, die zuvor noch nicht erforscht worden war," sagte der Luft- und Raumfahrtingenieur der Universität von Minnesota, Richard James. "Dies ist kurz gesagt der neueste "grüne Weg," um Strom zu erzeugen, weil es Wärme nutzt, die in vielen zeitgenössischen Prozessen verschwendet wird und Stromquellen ersetzen kann, die derzeit viel CO2 freisetzen."

Neue Multiferroik-Legierung

Um dieses Material zu erhalten, hat das Forscherteam Elemente auf Atomebene kombiniert, um die neue Multiferroika-Legierung Ni45Co5Mn40Sn10 zu erstellen.

Multiferroische Materialien sind eine Familie neuer Labormaterialien, die vor fast zwei Jahrzehnten in Japan untersucht wurden und 1994 als "Materialien definiert wurden, die gleichzeitig mehr als einen primären Eisenparameter darstellen."

Ganz allgemein kann man sagen, dass wenn ein Ferromaterial normalerweise eine der folgenden vier Eigenschaften aufweist - Ferromagnetismus, Ferroelektrizität, Ferroelastizität oder Ferroorotizität - das Material, das zwei oder mehr der aufgeführten Eigenschaften kombiniert, multiferroisch genannt werden muss.

Ni45Co5Mn40Sn10 kombiniert elektrische, elastische und magnetische Eigenschaften. Zu diesem Zweck, berichtete die Universität von Minnesota, gelang es ihnen, ihr Material "über eine hohe Phase der reversiblen Transformation" zu bringen, die ein Zustand ist, in dem ein solides Material in ein anderes solides Material umgewandelt wird.

"In dieser Transformationsphase kreuzt die Legierung durch eine Reihe von Veränderungen in ihren magnetischen Eigenschaften, die sie zu einem echten Wärmeumwandlungsgerät in Elektrizität machen," zitiert der Text, dessen technische Details auf der Website zu finden sind:

http://z.umn.edu/energyalloy

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