Thermo-elektrische generatoren uit nanolagen

Ze zouden hete industriële leidingen of uitlaatpijpen kunnen ommantelen: thermo-elektrische generatoren wekken stroomop uit warmte en winnen daarmee energie terug. Helaas bestaan ze meestal uit zeldzame en/of giftige materialen. Dat het ook anders kan, bewijzen wetenschappers van het Center for Nanointegration (CENIDE) van de Universität Duisburg-Essen.

Thermo-elektrische generatoren werken alleen als de ene zijde heet en de andere koud is. Ze zouden daarom zelfs nauwelijks warmte moeten geleidenm naar elektrische stroom daarentegen zeer goed. Deze twee eisen combineren is moeilijk, maar een materiaalcombinatie uit zeer dunne oxidelagen lukt het. De materiaalcombinatie is zelfs bij hitte stabiel én niet giftig.

Eigenlijk heeft men twee verschillende materialen nodig: een met een positieve (p-type) en een met een negatieve (n-type) elektrische lading. De onderzoekers tonen in computersimulaties echter aan, dat beide uit dezelfde materiaalcombinatie kunnen worden geproduceerd. Het is voldoende om de opeenvolging van lagen aan de slechts 1 nm van elkaar verwijderde grensvlakken te veranderen. Dit is een geheel nieuwe benadering, maar ze werkt en maakt bovendien de dure en schadelijke materialen overbodig.

 

bron: Universität Duisburg-Essen