วัสดุเปลี่ยนความร้อนเป็นไฟฟ้า
หนึ่งในความหวังของแหล่งพลังงานโลกอนาคต
#DowThailandGroup
( ภาพ : ศิริญพร เจตบรรจง)
วิธีสร้างประแสไฟฟ้านั้นมีหลายวิธี หนึ่งในนั้นคือ การใช้วัสดุประเภท Thermoelectric ที่สามารถเปลี่ยนความร้อนให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้าได้
หลักการทำงานของมันนี้คือ ความแตกต่างของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นกับวัสดุจะก่อให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าขึ้น
ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่า Seebeck effect ตั้งตามชื่อของโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Thomas Johann Seebeck ผู้ทำการศึกษามันอย่างละเอียดเมื่อปี ค.ศ. 1821
นักวิทยาศาสตร์จึงใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้กว้างๆสองแนวทาง
1. thermocouple เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิได้ ยิ่งอุณหภูมิที่แตกต่างกันมากยิ่งจะทำให้เกิดปริมาณกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกันมากตามไปด้วย ดังนั้นเมื่อวัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นย่อมเชื่อมโยงไปถึงอุณหภูมิได้*
โดยทั่วไปอุปกรณ์นี้มักใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อควบคุมอุณหภูมิของระบบต่างๆ
2. งานวิจัยเพื่อพัฒนาวัสดุที่สร้างกระแสไฟฟ้าจากความร้อนให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด ทนทาน และราคาถูก
โดยทั่วไปความสามารถในการสร้างกระแสไฟฟ้า ถูกระบุด้วยค่า ZT value ยิ่งค่าดังกล่าวมากก็ยิ่งดี
งานวิจัยทั่วไปสามารถสร้างวัสดุที่มีค่า ZT value ในช่วง 2.5-2.8
แต่งานวิจัยล่าสุด เมื่อกลางเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2019 โดย ทีมนักวิจัยแห่ง Vienna University of Technology สามารถสร้างวัสดุที่มีค่า ZT value มากถึง 5-6 ได้ โดยวัสดุดังกล่าวคือ ประกอบด้วย ชั้นบางๆของ เหล็ก ,วาเนเดียม ,ทังสเตน , อลูมิเนียมโดยทั้งหมดนี้ถูกเคลือบไว้บนผลึกซิลิคอน ด้วยเงื่อนไขที่เหมาะสม
กล่าวได้ว่า ผลลัพธ์ของมันประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าเดิมอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม ไฟฟ้าที่ได้จากวัสดุประเภทนี้ก็ยังน้อย เมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆ
แต่นักวิจัยเล็งการประยุกต์ใช้งานไว้กับเทคโนโลยี Internet of Things ซึ่งจะติดตั้งเซนเซอร์จิ๋วไว้ในอุปกรณ์เครื่องใช้ต่างๆเพื่อเก็บข้อมูลมาเชื่อมต่อระบบอินเทอร์เน็ต แน่นอนว่าเซนเซอร์ แต่ละตัวถูกออกแบบมาให้กินไฟฟ้าน้อยมากๆ ซึ่งถ้ามันถูกรวมเข้ากับงานวิจัยนี้ มันย่อมสามารถผลิตไฟฟ้าไว้เลี้ยงตัวเองได้ โดยอาศัยแค่ความร้อนรอบๆเท่านั้น
ในอนาคต โลกอินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่งอาจเปิดขึ้นอย่างกว้างขวางด้วยงานวิจัยด้านนี้ก็ได้
*เราจำเป็นต้องรู้อุณหภูมิด้านหนึ่งอย่างชัดเจนอยู่แล้ว จึงจะสามารถรู้ผลต่างและนำไปสู่การหาอุณหภูมิที่เราต้องการรู้ได้
- 2
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
