p Os físicos da Universidade de Houston descobriram um novo material termoelétrico que oferece alto desempenho em temperaturas que variam da temperatura ambiente até 300 graus Celsius, ou cerca de 573 graus Fahrenheit. p "Este novo material é melhor do que o material tradicional, Telureto de bismuto, e pode ser usado para a conversão de calor residual em eletricidade de forma muito mais eficiente, "disse Zhifeng Ren, M.D. Anderson Chair professor de física da UH e o principal autor de um artigo que descreve a descoberta, publicado online por Nano Energia .

p Ren, que também é investigador principal do Texas Center for Superconductivity at UH, disse que o trabalho pode ser importante para a pesquisa e comercialização de energia limpa em temperaturas de cerca de 300 graus Celsius.

p Telureto de bismuto tem sido o material termoelétrico padrão desde 1950 e é usado principalmente para resfriamento, embora também possa ser usado em temperaturas de até 250 C, ou 482 F, para geração de energia, com eficiência limitada.

p Para esta descoberta, Ren e outros membros de seu laboratório usaram uma combinação de magnésio, prata e antimônio para gerar eletricidade a partir do calor usando o princípio termoelétrico. Eles adicionaram uma pequena quantidade de níquel, depois disso, Ren disse que o composto funcionava ainda melhor.

p O trabalho foi feito em colaboração com pesquisadores do Departamento de Química do UH e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Huaizhou Zhao e Jiehe Sui, um membro do laboratório de Ren cujo instituto é o Harbin Institute of Technology na China, foram contribuintes principais; Zhao é agora um cientista pesquisador do Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências.

p O material funciona bem até 300 C, Ren disse; o trabalho para melhorar sua eficiência está em andamento.

p O potencial de captura de calor - de usinas de energia, chaminés industriais e até mesmo tubos de escape de veículos - e convertê-los em eletricidade é enorme, permitindo que o calor que é desperdiçado seja usado para gerar energia. Ren disse que as temperaturas lá podem variar de 200 C a 1, 000 C, e até agora, não existia um material termoelétrico capaz de funcionar, uma vez que as condições ultrapassassem os níveis mais baixos de calor. Grande parte da demanda varia de 250 C a 300 C, ele disse.

p Ren trabalha há muito tempo em termelétricas, entre outros campos científicos. Seu grupo de pesquisa publicou um artigo na revista Ciência em 2008, estabelecendo que a eficiência - o termo técnico é a "figura do mérito" - do telureto de bismuto poderia ser aumentada em até 20 por cento, mudando a forma como ele é processado. No momento, Ren estava no Boston College.

p E seu laboratório no verão passado publicou um artigo no Proceedings of the National Academy of Sciences estabelecer telureto de estanho com a adição do elemento químico índio como um material capaz de converter calor residual em eletricidade. Mas o telureto de estanho funciona melhor em temperaturas superiores a cerca de 300 C, ou cerca de 573 F, tornando importante continuar procurando outro material que funcione em temperaturas mais baixas.

p O grupo de Ren não é o primeiro a estudar o novo material, que não foi nomeado, mas é referido no Nano Energia papel simplesmente como materiais baseados em MgAgSb, usando os nomes químicos dos elementos usados ​​para criá-lo. O artigo cita o trabalho realizado em 2012 por M.J. Kirkham, et al; esse trabalho usava magnésio, prata e antimônio em partes iguais, Ren disse, mas resultou em impurezas e propriedades de condução pobres.

p Ele disse que seu laboratório descobriu que usando um pouco menos prata e antimônio, e misturar os elementos separadamente - colocando magnésio e prata em primeiro lugar no processo de moagem de bolas, adicionar o antimônio após várias horas - eliminou as impurezas e melhorou significativamente as propriedades termoelétricas.

p "Tínhamos qualidades muito diferentes, "disse ele." Melhor, sem impurezas, e menor tamanho de grão, junto com propriedades termoelétricas muito melhores. "