Los ingenieros desarrollan material altamente eficiente que convierte el calor residual en energía
Se dice que este material termoeléctrico es el más eficiente hasta ahora.
Un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad Nacional de Seúl ha desarrollado un material termoeléctrico de muy alto rendimiento en una forma práctica, y puede ser el más eficiente hasta ahora, según un comunicado de prensa .
Después de eliminar un problema de oxidación que había reducido el rendimiento en pruebas anteriores, los investigadores pudieron obtener una alta tasa de conversión, como se describe en el estudio publicado en la revista Nature Materials . Este nuevo material, seleniuro de estaño purificado en forma policristalina, posee todo lo bueno que necesita para convertirse en un material viable para convertir el calor residual en electricidad.
Cómo los sistemas termoeléctricos generan electricidad
La termoelectricidad es un fascinante mecanismo bidireccional que convierte las variaciones de temperatura en voltaje eléctrico y viceversa. Si bien en algunos se utilizan dispositivos termoeléctricos, como el rover Perseverance de la NASA en Marte, estas aplicaciones son escasas.
Estos dispositivos no han despegado como las células solares debido a los obstáculos sustanciales para producir buenos. «Nos estamos enfocando en desarrollar un material que sea de bajo costo y alto rendimiento y que impulse los dispositivos termoeléctricos hacia una aplicación más extendida», dice Mercouri Kanatzidis , autor correspondiente del estudio que se especializa en el diseño de nuevos materiales.
En pocas palabras, los sistemas termoeléctricos generan electricidad utilizando un gradiente de temperatura. Cuando se calienta un lado de un material especial, esto puede hacer que los electrones comiencen a moverse del lado más cálido al lado más frío, lo que resulta en la generación de una corriente eléctrica. Al utilizar esta tecnología, los científicos podrían algún día ayudar a reciclar la energía que de otro modo se desperdiciaría como calor en la electrónica, las centrales eléctricas y los motores.
El nuevo material
En termoeléctrica, la eficiencia de la conversión del calor residual se indica mediante su «figura de mérito», un número conocido como ZT. Cuanto mayor sea el número, mejor será la tasa de conversión, y en este estudio reciente, los investigadores afirman haber logrado un ZT récord de 3,1.
«Esto abre la puerta para que se construyan nuevos dispositivos a partir de pellets de seleniuro de estaño policristalino y se exploren sus aplicaciones», dice Kanatzidis.
Por ejemplo, el material termoeléctrico podría encontrar uso en la industria del automóvil, donde un porcentaje sustancial de la energía potencial de la gasolina sale del escape, o en industrias de fabricación pesada como la fabricación de vidrio y ladrillos, refinerías, centrales eléctricas de carbón y gas.
