ابداع روشی جدید برای تبدیل گرما به الکتریسیته
ابداع روشی جدید برای تبدیل گرما به الکتریسیته
مجله علمی ایلیاد - تیمی بینالمللی از دانشمندان راهی پیدا کردهاند که طی آن گرما را گرفته و به برق تبدیل میکنند. این کشف در مجلهی Science Advances منتشر شده است و میتواند به عنوان راهی پُربازده برای تولید انرژی از گرما در ماشینهای احتراقی، فضاپیماها و فرآیندهای صنعتی به حساب آید. «جوزف هرمانز» از دانشگاه ایالتی اوهایو، میگوید: «به خاطر این کشف، باید بتوانیم به نسبت امروزه انرژی الکتریکی بیشتری از گرما تولید کنیم. این چیزی است که تا کنون همه تصور میکردند امکان ندارد.»
این کشف بر اساس ذرات ریزی به نام «پارامگنون» بنا نهاده شده است. این ذرات آهنربای کامل نیستند، ولی مقداری شار مغناطیسی با خود دارند. این مشخصه خیلی مهم است، زیرا آهنربا در اثر گرم شدن نیروی مغناطیسی خود را از دست میدهد و به چیزی به نام «پارامغناطیس» تبدیل میشود. مقداری شار مغناطیسی که دانشمندان آن را فرفره مینامند، نوعی از انرژی به نام ترموالکتریسیته را میسازد. تا قبل از این کشف، استفاده از این انرژی در دمای اتاق غیرممکن بود.
هرمانز میگوید: «تا کنون تصور بر این بود که اگر یک پارامغناطیس را گرم کنید هیچ اتفاقی نمیافتد و ما کشف کردیم که این تصور درست نیست. ما راهی جدید برای طراحی نیمهرساناهای ترموالکترکی ابداع کردهایم. این مواد میتوانند گرما را به الکتریسیته تبدیل کنند. ترموالکتریکهای مرسومی که طی بیست سال گذشته داشتهایم، بازدهی کمی داشتند و انرژی بسیار کمی به ما میدادند و به همین دلیل استفادهی گستردهای نداشتند.»
آهنربا یکی از بخشهای اساسی جمعآوری انرژی از گرما است؛ وقتی یک سمت آهنربا گرم میشود، سمت دیگر آن شار مغناطیسی بیشتری تولید میکند و تولید فرفرههایی میکند که خود این فرفرهها باعث هل دادن الکترونها و در نتیجه تولید الکتریسیته میشوند. چیزی که تیم محققین یافتهاند این است که پارامگنونها الکترونها را به مدت یک میلیاردم ثانیه هل میدهند، ولی همین زمان کافی است تا بتوان آنها را تولیدکنندهی انرژی نامید. در واقع آنها کشف کردند که پارامگنون نوعی از فرفره را ایجاد میکند که میتواند باعث هل دادن الکترونها شود.