Когда речь идет о том, как сделать существующие электростанции более эффективными, чаще всего вопрос предлагается решить за счет полезного использования излишне производимого тепла. Тепло производится практически всем: угольными электростанциями, ГЭС, автомобилями и даже вашим холодильником, который тратит значительную часть энергии на снижение производимого им тепла. Если найти способ и начать использовать это лишнее тепло для производства электричества, то мы сможем не только серьезно сэкономить на производстве, но и существенно сократить потребление горючих ископаемых. Однако этот вопрос всегда оставался очень сложным в решении.
Недавно группа исследователей из Хьюстонского университета, Кембриджа, Государственного университета Морган и других институтов создала новый материал, способный стать важным шагом вперед в вопросе термоэлектрического метода производства энергии. Новый термоэлектрический материал способен обеспечить в два раза больше выходной мощности, по сравнению с обычными материалами, которые используются сейчас.
Эффективность термоэлектриков принято вычислять за счет их коэффициента выходной мощности. Большинство применяемых материалов можно рассматривать «эффективными», если их показатель коэффициента выходной мощности равен примерно 40 пунктам. Созданный же группой ученых новый материал, состоящий из сплава ниобия, железа, антимония и титана, обладает коэффициентом мощности 106.
Это означает, что новый материал способен на 1 квадратный сантиметр площади производить 22 ватта энергии, в то время как эффективность других термоэлектриков показывает уровень 5-6 ватт производимой мощности. Что примечательно, основной интерес здесь представляет не повышенная эффективность, а то, что новый материал может стать отличным решением проблемы для источников производства огромного количества излишнего тепла. Например, для все тех же угольных электростанций. Его использование одновременно способно повысить доходность таких систем и при этом серьезно помочь в замедлении климатических изменений, вызываемых загрязнением атмосферы.