روشی نوین برای تبدیل گرما به انرژی قابل استفاده

   این ابداع که شرح آن در ژورنال science advance منتشر شده است، می تواند دروازه ای را به روی تولید انرژی از حرارت اگزوز ماشین ها ،سفینه های فضایی و فرایند های صنعتی باز کند.

   جوزف هرمانس ، پروفسور مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه اوهایو می گوید : به لطف این دستاورد جدید قادر خواهیم بود انرژی الکتریکی بیشتری را به کمک انرژی گرمایی تولید کنیم. در واقع تا به حال کسی گمان نمی کرد این ایده روزی عملی شود.

   اساس این روش بر پایه ذراتی تحت عنوان پارامغناطیس است ؛ یعنی ذراتی که کاملا مغناطیسی نیستند اما تا حدودی حامل شار مغناطیسی اند.این ویژگی بسیار حائز اهمیت است چرا که ذرات مغناطیسی هنگامی که حرارت داده شوند، نیروی مغناطیسی خود را ازدست می دهند و تبدیل به ذرات پارامغناطیسی می شوند.

   یک شار مغناطیسی که دانشمندان آن را اسپین می نامند، نوعی از انرژی تحت عنوان ترموالکتریک تولید می کند که تاکنون قادر نبودند در دمای اتاق به انرژی آن دست یابند.

    هرمانس می افزاید : روزگاری همه گمان می کردند که پشت پرده این حرارت دادن ذرات پارامغناطیس ، هیچ راز شگفت انگیزی پنهان نیست ؛ اما امروز ما فهمیدیم که حقیقت متفاوت است. در واقع یافته ما راهی جدید برای طراحی نیمه رسانا های ترموالکتریک است ؛یعنی موادی که گرما را به الکتریسیته تبدیل می کنند.

    مبدل های ترموالکتریک که ما حدود ۲۰ سال از آن ها استفاده می کردیم بسیار ناکارامد بودند و بازدهی بسیار ناچیزی داشتند به همین دلیل چندان کاربردی نبودند. در حالی که این تکنولوژی جدید همه چیز را دگرگون کرد.

   مواد مغناطیسی قسمت سخت این فرایند برای تولید انرژی هستند : هنگامی که یک قسمت از ماده مغناطیسی حرارت ببیند ، سمت دیگر یعنی قسمت سردتر، مغناطیسی تر می شود که باعث ایجاد اسپین شده و با راندن الکترون ها در داخل ماده الکترومغناطیسی ،تولید الکتریسیته می کند.

   با این حال تناقصی در این بین وجود دارد ؛ هنگام حرارت دادن مواد مغناطیسی ، خاصیت مغناطیسی آن ها کمتر شده و تبدیل به موادی پارامغناطیس می شوند ، چیزی که هرمانس آن ها را مواد ” تقریبا و نه کاملا مغناطیسی ” می نامد.