Bassa efficienza:
* Efficienza di conversione limitata: I generatori termoelettrici (TEG) hanno un'efficienza di conversione di energia relativamente bassa rispetto alle centrali convenzionali. In genere convertono solo una piccola porzione di energia termica in elettricità, spesso meno del 10%. Ciò significa che hai bisogno di una grande fonte di calore per generare una quantità utile di potenza.
* Limite di carnot: I TEG sono vincolati dal limite di efficienza dei carnot, il che impone che la massima efficienza teorica sia determinata dalla differenza di temperatura tra i lati caldi e freddi. Raggiungere una grande differenza di temperatura è spesso impegnativo e costoso.
Costo e sfide materiali:
* Materiali costosi: TEGS utilizzano spesso materiali costosi come il bismuto telluno, il telluro di piombo o il germanio al silicio. Questi materiali sono scarsi e contribuiscono a costi di produzione più elevati.
* Fragilità e durata: Alcuni materiali termoelettrici sono fragili e inclini al degrado, rendendoli inadatti per ambienti difficili o funzionamento a lungo termine.
Altri svantaggi:
* Applicazioni limitate: I TEG sono attualmente più adatti per applicazioni di nicchia come il recupero del calore dei rifiuti o la generazione di energia su piccola scala. Non sono ancora praticabili per la generazione di energia su larga scala a causa della loro bassa efficienza.
* Gestione del calore: Il mantenimento di un'adeguata differenza di temperatura tra i lati caldi e freddi è fondamentale per un funzionamento efficiente. Questo può essere impegnativo e richiede un'attenta gestione termica.
* Limitazioni di temperatura: I TEG hanno limiti di temperatura operativa, che possono limitare il loro uso in determinate applicazioni.
Ricerca e sviluppo:
* Ricerca in corso: Sono in corso ricerche e sviluppi significativi per superare queste limitazioni e migliorare l'efficienza, il rapporto costo-efficacia e l'affidabilità della tecnologia termoelettrica.
Nonostante questi svantaggi, l'energia termoelettrica ha un potenziale per applicazioni come:
* Recupero del calore dei rifiuti: Convertire il calore dei rifiuti da processi o motori industriali in elettricità utilizzabile.
* Fonti di alimentazione portatili: Alimentazione di piccoli dispositivi elettronici usando il calore corporeo o le differenze di temperatura ambiente.
* Applicazioni remote e off-grid: Generare elettricità in luoghi remoti senza accesso alle tradizionali griglie elettriche.
Man mano che i progressi della ricerca e dello sviluppo, l'efficienza e il costo della tecnologia termoelettrica dovrebbero migliorare, rendendolo più competitivo in futuro.
