Nová slitina umožňuje přímou přeměnu tepelné energie na magnetickou

Populárně-vědecko-technickými mediálními kanály rezonuje zpráva o objevu nového slučeniny niklu, kobaltu, managanu a cínu (Ni₄₅Co₅Mn₄₀Sn₁₀), která vykazuje i při jenom mírném ohřátí zvláštní fázový přechod, při kterém se stává magnetickou - jde o tzv. multiferoický materiál. Vytvoření nového magnetického pole tam, kde předtím žádné nebylo, lze samozřejmě využít pro indukování elektrického proudu v cívce.

• Slitina mění teplo v elektřinu [www.rozhlas.cz]
• New Alloy Can Convert Heat Directly Into Electricity [www.popsci.com]
• New alloy converts heat directly into electricity [www.gizmag.com]
• Generating 'Green' Electricity: Waste Heat Converted to Electricity Using New Alloy [www.gizmag.com]
• UMN energy conversion [www.youtube.com] (4 sekundové video, které demonstruje magnetizaci materiálu teplem)
• The Direct Conversion of Heat to Electricity Using Multiferroic Alloys [onlinelibrary.wiley.com] (vč. možnosti stažení původního vědeckého článku v PDF)

Za nižší teploty nemagnetická slitina se i pomocí poměrně slabého zahřátí silně zmagnetizuje, což se projeví indukovaným napětím v přilehlé cívce. Klasický termočlánek [cs.wikipedia.org] využívající termoelektrický jev [cs.wikipedia.org] naproti tomu vyžaduje rozdíly teplot spíše v řádech stovek stupňů - citlivost se pohybuje v řádech desítek mikrovoltů na °C. Ale nejde jen o nižší potřebný teplotní gradient - přeměna pomocí nové slitiny by údajně za "ideálních podmínek" měla být "srovnatelná s nejlepšími termoelektrickými materiály": Theory predicts that under optimal conditions the performance compares favorably with the best thermoelectrics..

Možnost využití stálého množství odpadního tepla pro výrobu elektřiny se automaticky nabízí např. v automobilových výfucích, kde by takovýto článek mohl doplnit nebo i zcela nahradit otáčivý alternátor. Ale i jiných užitečných aplikací si lze samozřejmě představit bezpočet: zdrojem tepla může být jak vytápění domů a bytů, tak i solární energie, apod. Přeměnu tepla na elektřinu zatím naše civilizace v průmyslovém měřítku a s dostatečnou účinností zvládá pouze pomocí různých druhů tepelných strojů (parní stoj, turbína, apod.) - jejichž účinnost je svázána fyzikálními zákony a spolehlivost a životnost zase mechanickými a výrobními limity. A někteří autoři sci-fi už celá léta předvídají např. průmyslové využití teplotních rozdílů vody v různých hloubkách oceánů, které představují obrovské množství uložené energie...

Kovy, ze kterých se slitina skládá, se mi jeví být v dostatečném množství dostupné pro průmyslovou výrobu a i to, že jde o univerzitní výzkum a nikoliv výzkum financovaný soukromou korporací zase dává naději, že uvedená slitina by nemusela být nijak patentově chráněna a mohlo by být možné jí běžně masově vyrábět. Bude tedy zajímavé sledovat, jestli to bude mít celé nějaký "háček", který komentátory zatím nenapadl. Takovým háčkem by snad mohlo být postupné "opotřebování" permanentního magnetu, který je pro magnetizaci materiálu přeci jen potřeba a energie potřebná pro výrobu takového magnetu:

This alloy undergoes a low hysteresis, reversible martensitic phase transformation from a nonmagnetic martensite phase to a strongly ferromagnetic austenite phase upon heating. When biased by a suitably placed permanent magnet, heating through the phase transformation causes a sudden increase of the magnetic moment to a large value.