Atmospheric plasma sprayed ZnO-based coatings for thermoelectric applications

A causa dell'aumento dell'inquinamento atmosferico e dei danni ambientali, negli ultimi decenni in diversi ambiti quotidiani e in tutti i settori, da quello agricolo o di allevamento a quello industriale, si ਠposto un occhio di riguardo non soltanto alla produttività  e all'efficienza, ma anche alla sostenibilità  e all'impatto ambientale. Complice un crescente numero di norme regolamentari, si ਠsempre pi๠indirizzati verso l'utilizzo di energie rinnovabili, verso una maggiore efficienza con minor spreco di energia e verso una riduzione degli scarti con un aumento del riciclo. àˆ in questo contesto che diventano particolarmente interessanti i TEGs (generatori termoelettrici), ovvero dispositivi in grado di recuperare il calore perso e riutilizzarlo, convertendolo direttamente in energia elettrica. Oggigiorno l'utilizzo di TEGs performanti ਠlimitato soltanto ad alcune applicazioni di nicchia, a causa della rarità  o tossicità  dei materiali utilizzati e agli elevati costi di esplorazione e di processo. Gli elementi costituenti i TEGs vengono prodotti con differenti tecniche e poi assemblati. àˆ da qui che nasce l'idea di costruire un TEG interamente tramite il processo di “thermal spray” in quanto consentirebbe una serie di vantaggi, quali minor tempo di processo oppure maggiore flessibilità  nella forma e nella geometria. Il presente lavoro di ricerca costituisce soltanto uno dei primi passi nella realizzazione futura di ciಠe consiste nella termospruzzatura di polveri di ossido di zinco, materiale non tossico e a basso impatto ambientale, su un substrato di acciaio. Lo scopo ਠquello di ottenere un rivestimento denso e compatto quindi con una maggiore conducibilità  elettrica e consono alle applicazioni termoelettriche. A tal proposito non si sono utilizzate polveri di ossido di zinco pure, ma dopate con allumina. Per la ricerca e il raggiungimento di tale scopo, si ਠutilizzato APS (atmospheric plasma spraying), una particolare tecnica della famiglia del “thermal spray”, e si sono cambiate molte variabili di processo, come, ad esempio, le polveri, la corrente elettrica, la distanza di spruzzatura o il flusso di gas. Una volta ottenuti risultati soddisfacenti, il passo successivo alla presente tesi non sarà  pi๠termospruzzare l'ossido di zinco su un substrato in acciaio, ma costruire un intero pilastro di tipo n del TEG tramite “thermal spray”.