В России разработали новую технологию для экономии энергии

Исследователи из НИТУ МИСИС предложили новый подход к созданию термоэлектрических материалов, которые могут эффективно преобразовывать отходящее промышленное тепло в электрическую энергию. Результаты их работы опубликованы в журнале Journal of the European Ceramic Society.

Промышленные предприятия выделяют значительное количество тепловой энергии, которая зачастую теряется, рассеиваясь в окружающей среде. Для решения этой проблемы ученые разрабатывают технологии утилизации тепла, повышающие энергоэффективность производственных процессов и снижающие экологический ущерб.

Ученые из НИТУ МИСИС представили новый материал на основе кальциевого перовскита с добавками марокита, обладающий улучшенными термоэлектрическими характеристиками при высоких температурах. Это стало возможным благодаря оптимально подобранной пористости (10-22%), которая влияет на теплопроводность и электрическую проводимость материала.

«Наш подход более экономичен и экологичен. Он позволяет точно контролировать структуру и состав материалов, что помогает целенаправленно улучшать их свойства», — отметил руководитель проекта Сергей Юдин, эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС. По его словам, разработка может быть использована в термоэлектрических генераторах, способных преобразовывать до 20% потерь тепла в электричество. Это позволит повысить энергоэффективность промышленности и сократить углеродный след.

Предложенный метод отличается простотой масштабирования и может быть внедрен в промышленность стран, таких как США, Китай, Индия и государства ЕС. Он выгодно отличается от традиционных технологий, например, пиролиза или твердофазного синтеза, которые требуют больших затрат времени и энергии.

Как уточнила Жанна Ермекова, научный сотрудник НИЦ, новый подход позволяет достичь рекордной эффективности преобразования тепла благодаря уникальной комбинации пористости, фазового состава и равномерности структуры. Кроме того, метод исключает необходимость длительного высокотемпературного обжига, что делает его более энергоэффективным и легким для масштабирования.

В дальнейшем ученые намерены исследовать влияние различных добавок и их концентраций на свойства материала. Это поможет создать более стабильные и эффективные термоэлектрические композиты для применения в условиях высоких температур.