Forskere ved Northwestern University i Illinois, USA har udviklet en ny type termoelektrisk materiale, der omdanner varme til elektricitet langt mere effektivt end nogen kendte materialer.

Det kan gøre det mere attraktivt at omdanne spildvarme fra bilers udstødningsrør og kraftværker til elektricitet, skriver The Guardian.

Forskerne mener, at det er muligt at spare op til 10 procent af brændstoffet i en bil, hvis udstødningen forsynes med en passende termoelektrisk enhed.

Det termoelektriske materiale bruges allerede i dag – primært til specialiserede køleanvendelser - men materialet er relativt dyrt, og har indtil videre kun haft en virkningsgrad på fem procent.

Forskerne har fundet ud af, at virkningsgraden af det termoelektriske materiale kan øges væsentligt ved at tilføre antimon og bly til halvlederen bly-tellur. Samtidig kan materialet gøres mere stabilt ved højere temperaturer.

Virkningsgrad på op mod 20 procent
Ifølge Mercouri Kanatzidis, professor i kemi ved Northwestern University, kan det nye termoelektriske materiale bruges til at fremstille en ny generation af udstyr, der kan omdanne varme til elektricitet med en virkningsgrad på 14 procent. På længere sigt mener Kanatzidis endda, at 20 procent er en mulighed.

»Vi kan ikke forklare effekten fuldstændig, men den giver os en ny mekanisme at fokusere på, mens vi forsøger at øge virkningsgraden af termoelektriske materialer,« siger professoren ifølge The Guardian.

Termoelektriske materialer fungerer ved at udnytte forskellen i temperatur på de to sider af materialet. Elektroner bevæger sig fra den varme side til den kolde, og omdanner dermed varme til elektricitet.

Det kan bruges til mange ting. For eksempel kan det termoelektriske materiale monteres på en bils udstødningsrør. Når materialets ene side kommer i kontakt med den varme udstødning, bevæger elektroner sig fra den varme til den kolde side, der befinder sig i den køligere luft uden for.

Den genererede elektricitet kan derefter bruges til at drive bilens motor eller lade batteriet.

Kommercielle muligheder skal fastlægges
Hovedparten af energien i brændstof spildes som varme efter at være blevet forbrændt i motoren, og derfor er det nyttigt at kunne lægge hånd på bare lidt af spildvarmen, og omdanne den til elektricitet.

Ifølge miljø- og energitalsmand Elizabeth Milsom fra Royal Society of Chemistry er der store muligheder i den nye teknologi. Hun understreger dog, at det endnu ikke vides, om teknologien kan skaleres op til at spille med på kommercielle vilkår.

Forskningen er offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie.