گروهی از دانشمندان متوجه شدند که چگونه گرما را به برق تبدیل کنند. این کشف که هفته گذشته در مجله Science Advances منتشر گردیده و نحوه تبدیل انرژی گرمای به انرژی الکتریکی شرح داده شد. گرمایی که از دود اگزوز خودروها، فرآیند صنعتی و برخی دیگر بدست می آید.

جوزف هرمانز، استاد مهندسی مکانیک و هوافضا در فناوری نانو دانشگاه ایالتی اوهایو می گوید:

با این کشف می توان انرژی گرمایی را به سادگی به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. این کشف تاکنون توسط کسی کشف نشد و هیچ فردی نیز فکر آن را نمی کرد.

تبدیل گرما به انرژی الکتریکی

این کشف براساس ذرات ریزی به نام پارامانون ها صورت گرفته که به عنوان ذره ی یک آهنربا نیستند اما از خاصیت مغناطیسی برخوردارند. البته یکی از دلایل اصلی آن این است که آهن رباها هنگام گرم شدن، انرژی مغناطیسی خود را از دست می دهند.

شار مغناطیسی که دانشمندان آن را چرخش هم نامیدند، موجب به وجود آمدن نوعی نیروی ترموالکتریک موسوم به کشیدگی مگنوم می شود. چیزی که تا قبل این کشف نمی توانست برای جمع آوری انرژی در دمای اتاق استفاده شود. هرمانز افزود:

طبق تئوری های حال حاضر اگر پارامغناطیسی داشته باشید و آن را گرم كنید ، هیچ اتفاقی نمی افتد. اما ما فهمیدیم که این درست نیست. آنچه پیدا کردیم روشی جدید برای طراحی نیمه هادی حرارتی است. موادی که گرما را به برق تبدیل می کنند. ترموالکتریک های معمولی که در طی ۲۰ سال گذشته وجود داشتند یا بسیار ناکارآمد بودند و به ما  انرژی بسیار کمی می‌دهند ، بنابراین آنها واقعاً کاربردی نیستند. این موجب تغییر درک ما می شود.

آهن ربا بخش مهمی از جمع آوری انرژی از گرما محسوب می شود. وقتی یک طرف آهنربا گرم می شود ، طرف دیگر سرد مغناطیسی تر می شود و چرخش تولید می کند ، که الکترون ها را در آهنربا فشار می دهد و برق ایجاد می کند.

پارادوکس این است که وقتی آهنربا گرم می شود، بیشتر خصوصیات مغناطیسی خود را از دست می دهد ، و آنها را به پارامغناطیس تبدیل می کند. این بدان معنی است که  تا زمان این کشف ، هیچ کس تصور نمی کرد از پارامغناطیس برای برداشت گرما استفاده کند، زیرا دانشمندان تصور می کردند که پارامغناطیس ها قادر به جمع آوری انرژی نیستند.

با این حال ، آنچه تیم تحقیقاتی دریافت این است که پارامغناطیس ها الکترون ها را فقط برای یک میلیاردم میلیون ثانیه حرکت می دهند. به اندازه کافی طولانی که پارامغناطیس ها را برای جمع آوری انرژی مناسب تبدیل می کند.

تیم تحقیقاتی گروهی بین المللی از دانشمندان ایالت اوهایو ، دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و آکادمی علوم چین، آزمایش پاراماگونون ها را آغاز کردند تا ببینند آیا در شرایط مناسب می توانند چرخش لازم را تولید کنند.

آنچه که آنها پیدا کردند این است که پارامانون ها در واقع نوعی چرخش الکترونیکی را به وجود می آورند. این امر موجب جمع آوری انرژی لازمه شود. در مجموع چنین می شود که انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی کاربردی تبدیل می شود.

 

 

منبع: sciencedaily.com