Forscher synthetisieren umweltfreundliches Material 

Strom aus Abwärme

Wärme in Strom zu verwandeln ist vor allem in der Industrie sehr wünschenswert, denn hier fällt oft Prozesswärme an, die ungenutzt in die Umgebung entweicht. Solche Wärme-Strom-Wandler nennt man thermoelektrische Materialien. Sie sollten effizient, aber natürlich auch nachhaltig und ungiftig sein. Doch hier gibt es bislang Defizite, denn die bekannten thermoelektrischen Stoffe enthalten oft toxische Beimengungen wie Tellur und Blei, die zwar effizient, nicht jedoch umweltfreundlich sind. Eine Forschergruppe um den französischen Materialwissenschaftler Emmanuel Guilmeau hat nun in natürlich vorkommenden sulfidischen Kupfermineralien eine ungiftige Alternative gefunden. Sie sind nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch in großer Menge verfügbar. Die Forscher entwickelten Material-Kombinationen, die zwei Kristallstrukturen im selben Material vereinen. Dabei wurde lediglich ein kleiner Anteil von Mangan durch Kupfer ersetzt. Dadurch bildeten sich komplexe Mikrostrukturen aus verschachtelten Nanodomänen, Gitter-Defekten und elektronisch gleichartigen Grenzflächen. „Die Pulver werden einfach mechanisch durch ein Kugelmahlverfahren in eine vorkristalline Legierung gebracht und dann bei 600 Grad Celsius verdichtet“, erläutert Guilmeau. Diese neue Mikrostruktur war die Grundlage für den Transport von Elektronen und Wärme. „Das Ergebnis hat uns sehr überrascht. Normalerweise beeinflusst eine Änderung der Zusammensetzung in dieser Materialklasse die Struktur kaum.“ Das gefundene Material soll bis 400 Grad Celsius stabil bleiben und liegt damit im Abwärme-Temperaturbereich vieler Industrieanlagen. Guilmeau zeigt sich überzeugt, dass sich nun preisgünstigere und ungiftige thermoelektrische Materialien entwickeln lassen. 
Quelle: https://onlinelibrary.wiley.com