Das neue Material neuen Material CHESS verdoppelt die Effizienz von thermoelektrischen Kühlsystemen und bietet Potenzial für Großgeräte.
Experten des Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) haben mit Kältetechnikern von Samsung Research die Effizienz von thermoelektrischen Kühlsystemen verdoppelt. Gelungen ist das mit dem neuen Material CHESS. Eigentlich sind es zwei Materialien, die miteinander verbinden werden. Wird ein solches Peltier-Element an eine Gleichstromquelle angelegt, wird eine Seite kalt, die andere warm.
Kühlsystem mit Potential
Das erinnert zwar an einen klassischen Kühlschrank, der physikalische Prozess, der dahintersteckt, ist jedoch ein völlig anderer. Es handelt sich hier um eine Festkörperkühlung ohne bewegliche Teile. Die eingesetzten Materialien enthalten die Elemente Wismut, Tellur, Antimon und Selen, die im dampfförmigen Zustand auf ein Substrat abgeschieden werden. Im Endeffekt werden zwei dünne, chemisch ähnlich aufgebaute Platten miteinander verbunden und unter Strom gesetzt.
Herkömmliche Kühlmethoden sind zwar effektiv, aber sperrig, verbrauchen viel Energie und sind auf chemische Kältemittel angewiesen. Thermoelektrische Kühlung ist dagegen kompakt, leise, zuverlässig und umweltverträglich. Sehr oft wird diese Technologie bereits in kleinen Produkten wie etwa Hotel-Minikühlschränken eingesetzt, ihre – bisher – geringe Effizienz, begrenzte Wärmeübertragungskapazität und schlechte Kompatibilität verhinderte bislang aber den Einsatz in größeren, leistungsstarken Kühlsystemen.
