Strom aus Wärme: Forscher kommen dem Spin-Seebeck-Effekt auf die Spur

Mainz – Forschern ist es gelungen, Hinweise auf den Ursprung des sogenannten Spin-Seebeck-Effektes zu finden, mit dessen Hilfe die Stromgewinnung aus thermischer Wärme und die so auch die Rückgewinnung von Abwärme in verschiedenen Prozessen ermöglicht werden kann.

Das Verfahren soll es ermöglichen, Prozesse durch die Nutzung von Abwärme energieeffizienter und dadurch umweltfreundlicher zu machen. Die Entdeckung stellt einen Forschungsdurchbruch dar, viele Aspekte des Effekts waren bisher noch nicht bekannt.

Rückgewinnung von Abwärme möglich

Wissenschaftlern der Johannes Gutenberg-Universität (JGU) in Mainz, der Universität Konstanz, der TU Kaiserslautern und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist es gelungen, mehr über den Ursprung des Spin-Seebeck-Effektes herauszufinden. Der Effekt ermöglicht es, sogar in elektrisch nicht leitenden Materialien einen Wärmefluss in elektrische Energie umzuwandeln. Anders als bei konventionellen thermoelektrischen Effekten ermöglicht dieser Effekt auch die Rückgewinnung von Wärmeenergie. Im Zuge der Forschungsarbeiten konnte gezeigt werden, dass der Spin-Seebeck-Effektes auf einen magnetischen Ursprung zurückzuführen ist. „Dieses Ergebnis enthüllt einen wichtigen Baustein im Puzzle um das Verständnis dieses neuen komplexen Effekts, was unumstößlich dessen Existenz belegt“, erklärt Andreas Kehlberger von der JGU, Erstautor der Veröffentlichung. Diese Erkenntnis ermöglicht nun erste Anwendungsversuche.

Weitere Erforschung des Effektes notwendig

Die Entdeckung des Ursprunges des Spin-Seebeck-Effektes ist ein wichtiger Schritt hin zur Nutzung dieses Vorganges. Laut der JGU stellt die Rückgewinnung von Abwärme in verschiedensten Prozessen eine der wichtigsten Herausforderungen unserer Zeit dar, da immer mehr Energieeffizienz gefordert ist. Durch den Spin-Seebeck-Effekt ergeben sich beispielsweise neue Möglichkeiten beim Entwurf neuer Bauteile für die Informationsverarbeitung. Bis dahin ist jedoch noch viel Forschungsaufwand notwendig. Laut der JGU handelt es sich beim Spin-Seebeck-Effekt um einen neuartigen und bisher bei weitem noch nicht vollständig verstandenen Prozess. Die Forschung in diesem Bereich wird unter anderem durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder gefördert.

Quelle: IWR Online