طريقة سريعة للحصول على مواد الطاقة الجديدة

موقع سوا نت - Ù‚ام علماء من الجامعة الوطنية للأبحاث التكنولوجية "ميسيس" مع الزملاء من أكاديمية العلوم الروسية وجامعة موسكو الحكومية وجامعة جنوب الأورال والمعهد الوطني لعلوم المواد في اليابان بوضع طريقة للحصول على مواد كهروحرارية واعدة على أساس أوكسيسيلينيدات BiCuSeO (البزموت والنحاس والسيلينيوم الأكسجين) التي تسمح لإنتاج مثل هذه المواد بسرعة ودون فقدان النوعية.

يشار إلى أن المادة العلمية نشرت في مجلة  " Journal of Alloys and Compounds "

المواد الكهروحرارية هي سبائك من المعادن أو المركبات الكيميائية التي يمكن أن تحول الطاقة الحرارية مباشرة إلى طاقة كهربائية والعكس صحيح. حالياً يتم استخدامها لعملية التبريد حتى الحالة الصلبة واستخدام الحرارة المهدرة وكذلك لتوليد الطاقة الكهربائية في الفضاء السحيق.

من الصعوبة بمكان استخدام الأساليب التقليدية للحصول على المواد الكهروحرارية في المصانع الانتاجية، بما في ذلك BiCuSeO، وذلك لأن إنشاء المواد يستغرق عادة أسبوع على الأقل. ومع ذلك يمكن الحصول على مواد ذات خصائص مماثلة في غضون 10 ساعات من خلال ردة فعل تلبد شرارة البلازما، وهذه الطريقة بالذات هي التي استخدمها الباحثون أثناء الدراسة.

وفي هذا السياق أشار الباحث أندريه نوفيتسكي من جامعة " ميسيس"، قائلاً:

"يتم سكب المزيج الأولي للكواشف في قالب من الغرافيت، الذي يتم وضعه بعد ذلك في حجرة تلبد شرارة البلازما حيث ترتفع درجة الحرارة حتى 700 درجة مئوية تحت ضغط مقداره 50 ميغا باسكال في غلاف أرغون الجوي، وذلك على حساب مرور التيار النابض".

وبحسب قوله، نحن نحصل في النهاية على مادة سائبة جاهزة لمزيد من المعالجة — منتج شبه نهائي، الذي يمكن استخدامه لإنشاء جسم عامل لمولد كهراحراري.

وتابع أندريه نوفيتسكي قائلاً:

"إن التأثير العملي الرئيسي للدراسة هو في أنه يمكن استخدام هذه الطريقة للحصول على مواد كهروحرارية متوسطة الحرارة ضمن نطاق صناعي. وإن استخدام هذه الطريقة في إنتاج المواد الكهروحرارية سيقلل إلى حد كبير من الوقت ومن هدر الطاقة، مع الحفاظ على حجم ونوعية المنتج".

على الرغم من أن الباحثين تمكنوا من إثبات الإمكانية المبدئية من الحصول على مواد تعتمد على BiCuSeO  Ø¨Ø§Ø³ØªØ®Ø¯Ø§Ù… طريقة ردة فعل تلبد شرارة البلازما، إلا أنهم مازالوا يواجهون عدداً من المشكلات التي تحتاج إلى حل قبل توسيع العمل واختبار الطريقة في المعامل الإنتاجية.

ويعتزم العلماء في المستقبل دراسة آلية تكوين الطور للعناصر المركبة وفقاً للمكونات الأولية، وتحديد تأثير مؤشرات التلبيد (معادلة تسخين وفترة تحمل) على الخواص الفيزيائية الكهربائية للمنتج، وكذلك دراسة تأثير التنشيط الميكانيكي المبدئي للمكونات الأولية على سير العملية وخواص المادة الناتجة.