I ricercatori della Queen Mary University di Londra hanno sviluppato nuovi materiali termoelettrici, che potrebbe fornire un'opzione a basso costo per convertire l'energia termica in elettricità.

I materiali noti come perovskiti ad alogenuri sono stati proposti come alternative convenienti ai materiali termoelettrici esistenti, tuttavia finora la ricerca sulla loro idoneità per le applicazioni termoelettriche è stata limitata.

In questo studio, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , gli scienziati hanno condotto una serie di esperimenti su film sottili di alogenuro perovskite, ioduro di cesio e stagno, per testare la sua capacità di creare corrente elettrica dal calore. I ricercatori hanno scoperto di essere in grado di migliorare le proprietà termoelettriche dei materiali attraverso una combinazione di metodi, che ha comportato l'ossidazione parziale e l'introduzione di elementi aggiuntivi nel materiale.

Dottor Oliver Fenwick, capo ricercatore della Royal Society University e docente di scienza dei materiali presso la Queen Mary University di Londra, ha dichiarato:"Per molti anni le perovskiti ad alogenuri sono state suggerite come promettenti materiali termoelettrici. Ma mentre le simulazioni hanno suggerito buone proprietà termoelettriche, i dati sperimentali reali non hanno soddisfatto queste aspettative.

"In questo studio, abbiamo usato con successo tecniche di 'doping', dove introduciamo intenzionalmente impurità nel materiale, per modificare e migliorare le proprietà termoelettriche dello ioduro di cesio e stagno, aprendo opzioni per il suo utilizzo in applicazioni termoelettriche."

I materiali termoelettrici utilizzano differenze di temperatura per generare energia elettrica. Sono stati suggeriti come un promettente approccio sostenibile sia alla produzione di energia che al riciclaggio, in quanto possono essere utilizzati per convertire il calore di scarto in energia elettrica utile. Però, i materiali termoelettrici attualmente ampiamente utilizzati sono costosi da produrre e lavorare, che ha limitato l'adozione di questa tecnologia più verde.

Dottor Fenwick, ha dichiarato:"Con l'accresciuta consapevolezza globale del cambiamento climatico e la consapevolezza che saranno necessarie una serie di soluzioni di energia rinnovabile per soddisfare le nostre esigenze energetiche, i generatori termoelettrici sono ora al centro del dibattito odierno sulla "tecnologia verde".

"I materiali termoelettrici che abbiamo attualmente sono costosi, e alcuni contengono anche componenti tossici. Una delle maggiori aree di crescita per la tecnologia termoelettrica è quella domestica, applicazioni commerciali o indossabili, quindi c'è bisogno di trovare più economico, materiali atossici che possono funzionare bene anche a basse temperature, affinché queste applicazioni siano pienamente realizzate. La nostra ricerca suggerisce che le perovskiti ad alogenuri potrebbero, con qualche messa a punto, riempi questo vuoto».