Se ha encontrado un material para convertir en electricidad la energía desperdiciada en forma eficiente. Desde ya se considera esta tecnología como el Santo Grial del área energética porque ha dado muestras de eficiencia récord. En esta oportunidad analizaremos como puede aplicarse esta novedad en situaciones en las que se manifiestan fuentes energéticas, incluso en forma espontánea, y la manera como el novedoso material ideado por un equipo de científicos representa una solución ideal para el aprovechamiento de una producción energética que en otro caso se transforma y se disipa.
Tu energía y la de las personas que se encuentran a tu alrededor producirán electricidad
Existen eventos espontáneos o fenómenos naturales donde cierta manifestación energética se desperdicia o se pierde porque no son aprovechadas directamente. Un ejemplo es el viento generado por el paso rápido de coches, representando una energía eólica que no se aprovecha, simplemente se dispersa en turbulencias.
Hay también fenómenos naturales como tornados, huracanes y tormentas que liberan enormes cantidades de energía atmosférica que no se utiliza, sino que se disipan causando destrucción y calor. Al igual que procesos industriales o domésticos donde la fuente térmica generada se disipa en forma de calor residual no recuperado.
Pero ¿Existe una forma de aprovechar los gases calientes que salen de los escapes de los coches o el calentamiento ambiental que espontáneamente se produce? Un grupo de científicos ha encontrado la respuesta a través del desarrollo de un novedoso material que convierte el calor residual en electricidad limpia.
Esta solución presenta un rendimiento termoeléctrico sin igual
La novedad en el desarrollo fue añadir un nuevo elemento como manganeso a otros que ya se venían utilizando, como el telururo de plata y el cobre. La iniciativa provino un equipo investigador liderado por los científicos Zhi-Gang Chen y Xiao-Lei Shi y conformado por personal de las siguientes instituciones:
- Universidad Tecnológica de Queensland (QUT)
- Facultad de Química y Física de la QUT
- Centro de Investigación ARC en Generación de Energía con Cero Emisiones para la Neutralidad de Carbono
- Centro de Ciencia de Materiales de la QUT
El nuevo material diseñado en las pruebas a las que fue sometido obtuvo una eficiencia de 13%, es decir, genera 13 unidades eléctricas por cada 100 unidades de energía térmica, siendo este un valor bastante alto para el caso de materiales termoeléctricos.
El material desarrollado transforma en forma directa el calor en electricidad con ayuda del efecto Seebeck. Se trata de un fenómeno que se produce mediante un diferencial de temperatura entre dos extremos del material. La corriente eléctrica se genera a través del desplazamiento de los electrones desde el lado caliente al frío, aunque este otro invento calienta la electricidad y produce energía.
La transición energética está asentada en la aplicación de estos materiales termoeléctricos
Los materiales termoeléctricos representan un medio con mayor eficiencia energética y una reducción de emisiones en entornos clave para la transición ecológica. Este material desarrollado puede emplearse en sectores donde se genere calor residual como:
- Industrias
- Transporte
- Espacio
Actualmente son utilizados en coches para la recuperación de energía del sistema de escape, en industrias con procesos intensivos altamente calóricos y sondas espaciales con fuentes energéticas inviables. Este material termoeléctrico eficiente combina:
- Alta conductividad eléctrica
- Baja conductividad térmica
- Elevado coeficiente Seebeck
En conclusión, el prototipo construido por el equipo científico obtuvo un 13% de eficiencia de conversión, un valor que representa un hito frente al 3% – 8% de otros sistemas. Esto se traduce a 13 unidades eléctricas utilizables de cada centenar de unidades calóricas aplicadas. Con esta efectividad récord de producción de electricidad con las energías desperdiciadas este novedoso material ya supera a este otro Santo Grial de la energía. Se trata de un paso fundamental dentro del aprovechamiento de fuentes energéticas cuya producción no ha sido utilizada por completo, como por ejemplo el calor liberado por vehículos, los procesos industriales o las plantas de generación eléctrica.
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