ნარჩენი სითბო ელექტროენერგიად გადაქცევის გზით ენერგიის დაზოგვისა და ხელახალი გამოყენების პერსპექტიულ წყაროს წარმოადგენს. ამ პროცესს კი თერმოელექტრულ კონვერსიას უწოდებენ. კომერციულად ხელმისაწვდომი თერმოელექტრული კონვერსიის მოწყობილობები იშვიათი მეტალების გამოყენებით არის სინთეზირებული. მიუხედავად იმისა, რომ ძალიან ეფექტურია, ძვირია და უმეტესად ტოქსიკურ მასალებს იყენებს. ამ ორი ფაქტორის გამო კი მას უკვე ნაკლებად იყენებენ. ალტერნატივად ოქსიდზე დაფუძნებულ თერმოელექტრულ მასალებს თვლიან, თუმცა მათ მაღალ ტემპერატურაზე სტაბილურობის ნაკლებობა ახასიათებს.
ამჯერად კი ჰოკაიდოს უნივერსიტეტის მკვლევრებმა, პროფესორ ჰირომიჩი ოჰტას ხელმძღვანელობით, ბარიუმის კობალტის ოქსიდის თერმოელექტრული გადამყვანი შექმნეს, რომელიც მყარი და ეფექტურია, თანაც, 600 გრადუსამდე.
თერმოელექტრულ კონვერსიას კი ზებეკის ეფექტი განაპირობებს: როცა გამტარ მასალაში ტემპერატურული სხვაობაა, ელექტროენერგია წარმოიქმნება. თუმცა ეფექტურობა იმაზეა დამოკიდებული, რასაც ღირსების თერმოელექტრული ფიგურა ZT-ს უწოდებენ. ისტორიულად კი, ოქსიდზე დაფუძნებულ გარდამქმნელებს ნაკლები ZT ჰქონდათ, თუმცა ბოლო კვლევებით მაღალი ZT-ს მქონე კანდიდატებიც გამოვლინდა, მაგრამ მათი სტაბილურობა მაღალ ტემპერატურაზე კარგად არ არის შესწავლილი.
ჰოკაიდოს მკვლევართა ჯგუფი კი 2 წელზე მეტია, რაც კობალტის ოქსიდის ფენებზე მუშაობს. ისინი ქიმიური და თერმული სტაბილურობის შესწავლასაც ცდილობდნენ და მაღალ ტემპერატურაზე მათ ZT-საც ზომავდნენ. კობალტის ოქსიდის ფენები კი ნატრიუმით, კალციუმით, სტრონციუმითა და ბარიუმით გამოსცადეს, გააანალიზეს მათი სტრუქტურა, წინააღმდეგობის ძალა და თბოგამტარობა.
შედეგად, დადგინდა, რომ სტაბილურობას ბარიუმის კობალტის ოქსიდის ფირი 600 გრადუსამდე ინარჩუნებდა. ნატრიუმისა და კალციუმის შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი 350 გრადუსს უდრიდა, სტრონციუმის კობალტის ოქსიდის ფენა კი უფრო მდგრადი იყო და 450 გრადუსს აღწევდა. ბარიუმის შემთხვევაში ტემპერატურის მატებასთან ერთად ZT-ც გაიზარდა.
„ჩვენმა კვლევამ აჩვენა, რომ ბარიუმის კობალტის ოქსიდი შესანიშნავი კანდიდატი იქნება მაღალი ტემპერატურის თერმოელექტრული კონვერსიის მოწყობილობებისთვის. ამასთან, ისინი ეკომეგობრულია, რაც მისი ფართოდ დანერგვის პოტენციალზე მეტყველებს“, — აცხადებს ჰირომიჩი ოჰტა, კვლევის ხელმძღვანელი.
