Các nhà nghiên cứu vừa mới phát minh một loại nhiệt mới có thể khiến những chiếc xe trở nên hữu ích hơn bằng cách biến nhiệt thải ra qua khói động cơ thành điện.

Trên số đang phát hành tờ Science, các nhà nghiên cứu nói rằng vật liệu mới có tính hiệu quả cao gấp đôi bất cứ loại vật liệu nào hiện có trên thị trường.

Công nghệ tương tự có thể được ứng dụng trong các máy phát năng lượng hay bơm nhiệt, theo chỉ đạo dự án Joseph Heremans và học giả Ohio Eminent khoa công nghệ nano thuộc đại học bang Ohio. Các nhà khoa học gọi các vật liệu này là vật liệu nhiệt điện, họ đánh giá hiệu quả của vật liệu dựa trên lượng nhiệt mà chúng có thể chuyển thành điện năng ở nhiệt độ cho sẵn.

Trước đây, vật liệu hiệu quả nhất được sử dụng cho mục đích thương mại trong các máy phát năng lượng nhiệt điện là hợp kim có tên tellurua chì pha phụ gia natri (sodium-doped lead telluride) với tỉ lệ 0,71. Vật liệu mới – tellurua chì pha phụ gia tali, có tỉ lệ 1,5 – cao gần gấp đôi vật liệu trước. Điều quan trọng hơn đối với Heremans là vật liệu mới đat hiệu quả cao nhất ở nhiệt độ từ 450 đến 950 độ F. Đây là khoảng nhiệt độ tiêu biểu để các hệ thống năng lượng như các động cơ xe ôtô.

Một số chuyên gia tranh luận rằng chỉ có khoảng 25% năng lượng sản xuất từ động cơ xăng bình thường được sử dụng để chạy xe hay cung cấp năng lượng cho các phụ tùng của nó, còn gần 60% năng lượng bị mất qua nhiệt thải ra. Phần lớn nhiệt thất thoát qua khói động cơ.

Thiết bị nhiệt điện (TE) có thể giữ lại một phần nhiệt thải ra. Nó cũng có thể gắn thêm vào ô tô vì nó không có bộ phận chuyển động nào để bị dùng mòn hay hỏng hóc cả.

“Vật liệu mới làm tất cả các công việc cần thiết. Nó tạo ra điện năng giống như động cơ nhiệt thông thường – động cơ hơi nước, khí hay động cơ diesel – trong khi vẫn hoạt động phối hợp được với máy phát điện. Nhưng nó sử dụng electron làm chất lưu hoạt động thay vì nước hay khí đồng thời tạo ra điện năng trực tiếp”.

Các kỹ sư đã áp dụng chiếc lược độc đáo để thiết kế ra vật liệu mới này.