Determinazione contemporanea del coefficiente di Seebeck e della conduttività elettrica

L'ottimizzazione dell'efficienza energetica è un argomento cruciale del XXI secolo. In molte applicazioni industriali (forni di fusione, impianti di essiccazione, inceneritori, centrali elettriche, ecc.), una grande quantità di energia termica resta inutilizzata. Il calore di scarto è generato anche in molte altre aree: dall'industria automobilistica alla vita quotidiana.

La conversione del calore di scarto in energia elettrica è una delle più grandi sfide della termoelettricità. I risultati sono ottenuti grazie all'impiego di generatori termoelettrici, la cui efficacia dipende enormemente dalla qualità del materiale termoelettrico.

Per sviluppare materiali adeguati, è fondamentale determinare le proprietà termofisiche che indicano l'efficienza (valore ZT, cifra di merito) del materiale, come segue:

S = coefficiente di Seebeck o potenziale termoelettrico del materiale [µV/K]
σ = conduttività elettrica del materiale [S/cm]
λ = conduttività termica totale del materiale [W/(m•K)]
T = temperatura assoluta

Per essere giudicati idonei, i materiali termoelettrici devono essere caratterizzati da un'elevata conduttività elettrica, un alto coefficiente di Seebeck e una ridotta conduttività termica. In futuro, la possibilità di impiego dei generatori termoelettrici dipenderà dalle prestazioni dei materiali.

Già fin d'ora, NETZSCH offre il sistema SBA 458 Nemesis®, con il quale è possibile misurare contemporaneamente il coefficiente di Seebeck e la conduttività elettrica.
Inoltre, la gamma di prodotti NETZSCH comprende strumenti per la determinazione della conduttività termica, della diffusività termica, del valore di calore specifico (cp) e della densità. Pertanto, NETZSCH è in grado di offrire una soluzione completa per la determinazione del valore ZT.

SBA 458 Nemesis®

La conoscenza specifica delle proprietà termiche è di fondamentale importanza nello sviluppo dei materiali termoelettrici d'utilità. Le prestazioni o l'efficienza di un materiale termoelettrico è descritto dal valore di merito (ZT). NETZSCH ha la soluzione che consente di misurare contemporaneamente il coefficiente di Seebeck e la conduttività elettrica in condizioni identiche.