News : Neue Legierung wandelt Wärme in Elektrizität um

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Forscher der University of Minnesota haben eine neue Legierung entdeckt, die Wärme direkt in Elektrizität umwandeln kann und auf diese Weise zur umweltfreundlichen Nutzung der bei zahlreichen Anwendungen in Alltag, Industrie und in der Natur – man denke etwa an Temperaturunterschiede im Meer – entstehenden Abwärme dienen könnte.

Das zu den Multiferroika zählende Material mit der Summenformel Ni45Co5Mn40Sn10 erhält seine Eigenschaften durch eine leicht umkehrbare Phasenänderung von einem festen Zustand in einen anderen. Während dieser Phasenänderung ändert die Legierung auch ihre magnetischen Eigenschaften, was zur Umwandlung von Wärme in Elektrizität genutzt werden kann, wie die Forscher anhand einer Demonstrationsapparatur zeigen, die sich aber noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet.

YouTube-Video: UMN energy conversion

Das Material ist zunächst nicht magnetisch. Wird die Temperatur aber ein wenig erhöht, absorbiert es die Wärme und wird durch die Phasenänderung auf einmal stark magnetisch. Dabei wird in einer das Material umgebenden Magnetspule durch Induktion Elektrizität erzeugt. Ein Teil der Wärmeenergie wird bei der Phasenänderung durch sogenannte Hystereseverluste gebunden und kann daher nicht in Elektrizität umgewandelt werden. Die Wissenschaftler wollen jedoch eine Methode entdeckt haben, mit der sich diese Verluste bei Phasentransformationen gezielt minimieren lassen sollen.

Zusammen mit Verfahrenstechnikern arbeiten die Wissenschaftler außerdem an einem dünnen Film aus der Legierung, der beispielsweise auch in Computern zur Nutzung eines Teils der Abwärme zur Stromerzeugung zum Einsatz kommen könnte.