Phát hiện về hiệu ứng nhiệt điện

Image[bkeps.com]Các nhà nghiên cứu tại Trường đại học California Berkeley, đã dùng nhiệt để phát ra điện bằng cách kẹp giữ các phân tử hữu cơ giữa các hạt nano kim loại, mở ra tiềm năng mới về khai thác năng lượng.
Phát hiện này được mô tả trên tạp chí Science Express, phiên bản trực tuyến của Tạp chí Science nổi tiếng. Đây có thể là mốc quan trọng trên con đường tiến tới biến đổi trực tiếp nhiệt thành điện.

Hình ảnh mô tả phân tử hữu cơ bị kẹp giữ giữa hai bề mặt bằng vàng. Tạo ra chênh lệch nhiệt độ giữa hai mặt kim loại sẽ sinh ra điện áp và dòng điện.

Phương pháp truyền thống để phát điện (sử dụng lò hơi, tuabin hơi, máy phát điện) gây lãng phí lớn về nhiệt, kèm theo đó là phát thải quá mức khí nhà kính.

Từ 50 năm nay, các nhà khoa học đã thăm dò tìm hiểu về hiệu ứng Seebeck, hiện tượng tạo ra điện áp khi duy trì các mối nối các kim loại khác nhau ở nhiệt độ khác nhau. Tuy nhiên các nguồn điện sử dụng hiệu ứng nhiệt điện loại này cao nhất cũng chỉ đạt được hiệu suất nhỏ nhoi là 7%.

Theo công bố trên báo chí của Trường đại học California Berkeley thì công trình nghiên cứu mới này “đánh dấu sự kiện lần đầu tiên hiệu ứng Seebeck đã được đo trên một phân tử chất hữu cơ, tạo cơ sở cho việc tìm ra những bộ biến đổi nhiệt điện hiệu quả hơn về chi phí”. Các nhà khoa học đã phủ lên hai điện cực bằng vàng các phân tử benzenedithiol, dibenzenedithiol, hoặc tribenzenedithiol, sau đó gia nhiệt một phía để tạo ra độ chênh nhiệt (xem ảnh bên).

Ứng với mỗi oC chênh lệch nhiệt độ, các nhà nghiên cứu đã đo được điện áp 8,7 mV đối với benzenedithiol, 12,9 mV đối với dibenzenedithiol, và 14,2 mV đối với tribenzenedithiol. Chênh lệch nhiệt độ lớn nhất tạo ra là 30oC.

Mặc dù hiệu ứng xem ra còn quá bé nhỏ, nhưng đây là minh chứng đáng kể cho ý tưởng thiết kế và là bước đi đầu tiên của ngành nhiệt điện phân tử.

Theo các nhà nghiên cứu thì bước tiếp theo sẽ bao gồm việc thử nghiệm các phân tử hữu cơ và kim loại khác nhau, và hiệu chỉnh chính xác phần kết cấu.

Theo KHCN Điện số 5/2008

Leave a Reply

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *