TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERGAKADEMIE FREIBERG

TU BERGAKADEMIE FREIBERG | NACHHALTIGKEIT | SUSTAINABILITY
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MATERIALIEN
UNTER STROM
Mehr als 50 Prozent der Abwärme von technologischen
Prozessen gehen weltweit ungenutzt verloren.
Gefragt sind innovative Ansätze, die es ermöglichen,
die meist im Niedertemperaturbereich liegende Abwärme
in elektrische Energie umzuwandeln. Wissenschaftler
der TU Bergakademie Freiberg suchen neue
1 Mit der Bewerbung von
„Pyrolabs“ im Spitzenclusterwettbewerb
des Bundesministeriums
für Bildung und
Forschung startete die TU
Bergakademie im Jahr 2011
ihre intensive Forschung
zum Thema Pyroelektrika.
Dirk Meyer (l.), Professor für
Verbindungshalbleiter und
Festkörperspektroskopie, mit
Dr. Tilmann Leisegang an
einem Vier-Spitzenmessplatz
zur Erfassung elektrischer
Messgrößen.
TU Bergakademie started
its intensive research into
pyroelectrics in 2011 with
the submission of „Pyrolabs“
for the Federal Ministry of
Education and Research‘s
Leading-Edge Cluster
compe tition. Prof. Dirk
Meyer (l.), compound
semiconductor and solidstate
spectroscopy expert,
with Dr Tilmann Leisegang
at one of the probe stations
for recording electric measurements.
Wege, diese thermische Energie nutzbar zu machen.
Ein interdisziplinäres Team aus Naturwissenschaftlern
und Ingenieuren setzt auf den Effekt der Pyroelektrizität.
Bestimmte Materialien wie Bariumtitanat oder
Lithiumniobat reagieren auf eine Änderung der Umgebungstemperatur
mit der Ausbildung einer elektrischen
Oberflächenladung. Je nach Material können
so Feldstärken von mehreren Kilovolt pro Millimeter
entstehen. Pyroelektrika treten in einer breiten Vielfalt
auf und bergen so große Poten ziale für den Einsatz
in Energie- und Stoffwandlungsprozessen. Im Projekt
PyroConvert werden sie umfassend untersucht. Die
Wissenschaftler analysieren und charakterisieren ver -
schiedene pyroelektrische Funk tions materialien und
erforschen Methoden ihrer Syn these. Sie entwickeln
und erproben innovative Verfahren, um mit Hilfe der
Pyroelektrizität Niedertemperaturabwärme energetisch
nutzbar zu machen. Am Ende sollen praxistaugliche
Konzepte für die Anwendung in der Industrie
entstehen.
CHARGED MATERIALS
Worldwide, over 50 percent of the heat produced by
technological processes is wasted. This calls for innovative
approaches that make it possible to convert
this wasted, usually low temperature heat into electric
power. TU Bergakademie Freiberg researchers are
looking for new ways to make this thermal energy recoverable.
An interdisciplinary team of scientists and
engineers is focusing on the effects of pyroelectricity.
Certain materials such as barium titanate or lithium
niobate react to changes in the ambient temperature
with surface charge. Depending on the material, this
can generate electric field strengths of several kilovolts
per millimetre. Pyroelectricity occurs in a wide
range of different materials and therefore harbours
extensive potential for use in energy and substance
conversion processes. These materials are comprehensively
investigated by the PyroConvert project.
The researchers analyse and characterise different
pyroelectric functional materials and study their synthesis
methods. They develop and test innovative
procedures with the aim of using pyroelectricity to
utilise the low temperature heat that is currently
wasted for energy recovery. The ultimate aim is the
development of practicable concepts for industrial
application.
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