北陸科技大ら,環境にやさしい高効率な熱電変換鉱物を発見

北陸先端科学技術大学院大学,理化学研究所らの研究チームは,銅と硫黄を多く含む身近な鉱物であるテトラへドライトが,400 ℃付近で高い熱電変換性能を示すことを発見すると共に,そのメカニズムが複雑な結晶構造と銅原子の異常大振幅原子振動に起因した極端に低い熱伝導率によることを解明したと発表した

熱電発電とは,固体素子を用いて熱(温度差)エネルギーを電気エネルギーに変換する技術。自動車や工場の高温排気中の中温廃熱(300~500 ℃)での実用化が求められているが,本温度領域で有望とされている熱電材料は鉛などの有害元素を多量に含有し,実用化の大きな障壁となっている。

今回の発見は,膨大な量の未利用廃熱を有効活用する,環境にやさしい高性能熱電発電硫化鉱物の開発に突破口を開くもの。身近な元素からなる材料を用いた,新たな発電の実現に期待できるとしている。