Tendencias Científicas
Preparación del dispositivo. Fuente: UV.
Investigadores de la Universitat de València han desarrollado un novedoso dispositivo para la producción de energía en aplicaciones en grandes superficies. Este dispositivo es completamente flexible y se puede adherir a grandes superficies como ventanas y muros de edificios o paneles solares, transformando la energía térmica en eléctrica.
El dispositivo termoeléctrico es orgánico y se basa en uniones termoeléctricas de semiconductores. Tiene gran eficacia energética y su fabricación a gran escala es económica debido a su geometría planar y a la fabricación simultánea de las patas termoeléctricas.
En la actualidad, se utilizan en sistemas de refrigeración los dispositivos comerciales conocidos como módulos Peltier, que producen un gradiente de temperatura alimentado por corriente eléctrica, explica Andrés Cantarero Sáez, catedrático de Física Aplicada y Electromagnetismo de la UV.
La utilización de estos dispositivos para aplicaciones en grandes superficies resulta completamente inviable por su elevado coste. También existen ciertos prototipos que utilizan semiconductores orgánicos tipo n y p, dispuestos alternadamente. Sin embargo, muchos de estos dispositivos presentan serios inconvenientes, como su escasa eficiencia y poca viabilidad en su escalado a grandes superficies.
Existen también otros dispositivos flexibles de conversión termoeléctrica, pero necesitan disipar el calor en la cara fría para poder mantener una diferencia de temperatura aceptable, con lo que se pierde mucha eficiencia. Además, estos materiales termoeléctricos se preparan mediante métodos mecánicos de recubrimiento, que necesitan numerosas etapas de fabricación incrementando así el coste del dispositivo.
El dispositivo termoeléctrico es orgánico y se basa en uniones termoeléctricas de semiconductores. Tiene gran eficacia energética y su fabricación a gran escala es económica debido a su geometría planar y a la fabricación simultánea de las patas termoeléctricas.
En la actualidad, se utilizan en sistemas de refrigeración los dispositivos comerciales conocidos como módulos Peltier, que producen un gradiente de temperatura alimentado por corriente eléctrica, explica Andrés Cantarero Sáez, catedrático de Física Aplicada y Electromagnetismo de la UV.
La utilización de estos dispositivos para aplicaciones en grandes superficies resulta completamente inviable por su elevado coste. También existen ciertos prototipos que utilizan semiconductores orgánicos tipo n y p, dispuestos alternadamente. Sin embargo, muchos de estos dispositivos presentan serios inconvenientes, como su escasa eficiencia y poca viabilidad en su escalado a grandes superficies.
Existen también otros dispositivos flexibles de conversión termoeléctrica, pero necesitan disipar el calor en la cara fría para poder mantener una diferencia de temperatura aceptable, con lo que se pierde mucha eficiencia. Además, estos materiales termoeléctricos se preparan mediante métodos mecánicos de recubrimiento, que necesitan numerosas etapas de fabricación incrementando así el coste del dispositivo.
Módulos orgánicos
El efecto contrario al efecto Peltier es el efecto Seebeck, que genera una corriente a partir de un gradiente de temperatura, y es en ese sentido en el que trabajan diversos grupos de investigadores, entre ellos el de Cantarero. Hasta ahora se utilizaban materiales inorgánicos, que son caros, y hacían que los módulos fueran pequeños y no escalables.
La UV, en cambio, utiliza módulos orgánicos, que pueden usarse en grandes dimensiones, y que son más baratos. Además, utiliza solo semiconductores tipo p (con dopaje de huecos extra pero no de electrones).
El nuevo dispositivo mejora la eficiencia de los dispositivos convencionales en grandes superficies, permitiendo mantener suficientemente alejadas las partes fría y caliente, evitando la necesidad de disipar el calor de la parte fría, y por tanto resulta apto para aplicaciones a gran escala.
Sectores de aplicación
El dispositivo termoeléctrico de la invención es un candidato muy interesante para aplicaciones de diversos sectores de energía y electrónica: producción de energía (a partir del calor); refrigeración; o construcción de edificios inteligentes.
Las principales ventajas aportadas por la invención son su aplicabilidad a gran escala, su adaptabilidad a múltiples geometrías; su ausencia de toxicidad (al estar hecho con material orgánico), y su fácil instalación en su aplicación final.
La Universidad de Valencia pertenece al ecosistema de innovación Global ImasT, del grupo eGauss, que celebrará su evento anual el 23 de noviembre, en varias universidades y centros de investigación españoles.
El efecto contrario al efecto Peltier es el efecto Seebeck, que genera una corriente a partir de un gradiente de temperatura, y es en ese sentido en el que trabajan diversos grupos de investigadores, entre ellos el de Cantarero. Hasta ahora se utilizaban materiales inorgánicos, que son caros, y hacían que los módulos fueran pequeños y no escalables.
La UV, en cambio, utiliza módulos orgánicos, que pueden usarse en grandes dimensiones, y que son más baratos. Además, utiliza solo semiconductores tipo p (con dopaje de huecos extra pero no de electrones).
El nuevo dispositivo mejora la eficiencia de los dispositivos convencionales en grandes superficies, permitiendo mantener suficientemente alejadas las partes fría y caliente, evitando la necesidad de disipar el calor de la parte fría, y por tanto resulta apto para aplicaciones a gran escala.
Sectores de aplicación
El dispositivo termoeléctrico de la invención es un candidato muy interesante para aplicaciones de diversos sectores de energía y electrónica: producción de energía (a partir del calor); refrigeración; o construcción de edificios inteligentes.
Las principales ventajas aportadas por la invención son su aplicabilidad a gran escala, su adaptabilidad a múltiples geometrías; su ausencia de toxicidad (al estar hecho con material orgánico), y su fácil instalación en su aplicación final.
La Universidad de Valencia pertenece al ecosistema de innovación Global ImasT, del grupo eGauss, que celebrará su evento anual el 23 de noviembre, en varias universidades y centros de investigación españoles.
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Consiguen por vez primera el control cuántico de una molécula
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