Los materiales termoeléctricos tienen un amplio uso en los vuelos espaciales. Fuente: Wikimedia Commons.
La posibilidad de producir electricidad a partir del calor residual generado por todo tipo de artefactos o grandes infraestructuras, desde neveras y automóviles hasta fábricas y centrales eléctricas, parece estar cada vez más cerca. Así lo indica una reciente investigación llevada a cabo en Noruega por expertos de la Universidad de Oslo, que podría desembocar en dispositivos termoeléctricos económicos y eficientes.
Los desechos de calor con potencialidad energética conllevan actualmente más de la mitad del consumo de energía registrado en el planeta, generando un importante caudal de recursos que se derrocha inútilmente. El calor de las neveras o el producido en las fábricas es un ejemplo de esto, aunque las pérdidas de energía son aún mayores en los automóviles.
Los motores de los vehículos sólo logran utilizar el 30% de la energía que generan, mientras que el resto se pierde. Parte de la pérdida de calor termina en los tubos de escape. Ingenieros y científicos del Centro de Ciencia de Materiales y Nanotecnología de la Universidad de Oslo, en colaboración con SINTEF, han desarrollado un nuevo enfoque que podría capitalizar ese calor residual para producir electricidad.
La tecnología ya es conocida, y básicamente hace uso de las diferencias de temperatura. Se denomina termoelectricidad, y permite convertir el calor residual en electricidad. El desarrollo de los especialistas noruegos fue difundido a través de una nota de prensa de la Universidad de Oslo, y además se resumió en un artículo del medio especializado Science Daily.
El objetivo: materiales baratos y fácilmente disponibles
Los materiales termoeléctricos tienen un amplio uso en los vuelos espaciales. Cuando una sonda espacial viaja lo suficientemente lejos del sol, sus células solares dejan de funcionar, acortando la vida de las baterías. La energía nuclear no puede ser utilizada, por lo tanto se emplea plutonio.
La diferencia de temperatura entre el espacio exterior y el plutonio, bajo determinadas condiciones de calor, proveerá a la sonda espacial de suficiente electricidad. Sin embargo, el plutonio no es una solución práctica para automóviles u otros objetos empleados en la tierra.
Los desechos de calor con potencialidad energética conllevan actualmente más de la mitad del consumo de energía registrado en el planeta, generando un importante caudal de recursos que se derrocha inútilmente. El calor de las neveras o el producido en las fábricas es un ejemplo de esto, aunque las pérdidas de energía son aún mayores en los automóviles.
Los motores de los vehículos sólo logran utilizar el 30% de la energía que generan, mientras que el resto se pierde. Parte de la pérdida de calor termina en los tubos de escape. Ingenieros y científicos del Centro de Ciencia de Materiales y Nanotecnología de la Universidad de Oslo, en colaboración con SINTEF, han desarrollado un nuevo enfoque que podría capitalizar ese calor residual para producir electricidad.
La tecnología ya es conocida, y básicamente hace uso de las diferencias de temperatura. Se denomina termoelectricidad, y permite convertir el calor residual en electricidad. El desarrollo de los especialistas noruegos fue difundido a través de una nota de prensa de la Universidad de Oslo, y además se resumió en un artículo del medio especializado Science Daily.
El objetivo: materiales baratos y fácilmente disponibles
Los materiales termoeléctricos tienen un amplio uso en los vuelos espaciales. Cuando una sonda espacial viaja lo suficientemente lejos del sol, sus células solares dejan de funcionar, acortando la vida de las baterías. La energía nuclear no puede ser utilizada, por lo tanto se emplea plutonio.
La diferencia de temperatura entre el espacio exterior y el plutonio, bajo determinadas condiciones de calor, proveerá a la sonda espacial de suficiente electricidad. Sin embargo, el plutonio no es una solución práctica para automóviles u otros objetos empleados en la tierra.
Ole Martin Løvvik, uno de los autores de la investigación, demuestra la tecnología termoeléctrica con una copa fría y un vaso de agua caliente. Gracias a la diferencia de temperaturas, se puede generar suficiente energía como para hacer funcionar un ventilador. Fuente: Yngve Vogt.
En el mismo sentido, los materiales termoeléctricos también se utilizan en bolsas refrigerantes, repletas de elementos de plomo y telurio.
Pero ambas sustancias también son tóxicas, por lo tanto no podrían utilizarse en artefactos o dispositivos relacionados con nuestra vida cotidiana.
El propósito de los expertos noruegos es sustituir estas sustancias empleadas en el campo de la termoelectricidad por materiales baratos y fácilmente disponibles. Las ventajas son claras, ya que por ejemplo no existiría suficiente telurio para equipar a todos los coches en el mundo.
Mayor recuperación de energía
Con las tecnologías actuales en termoelectricidad, es posible recuperar apenas el 10% de la energía perdida. El equipo de ingenieros y científicos trabaja en la búsqueda de materiales de bajo coste y libres de contaminación capaces de recuperar el 15% de todas las pérdidas de energía.
Según los expertos, la nanotecnología podría brindar varias de las soluciones necesarias en este campo. La termoelectricidad se constituiría de esta forma en una tecnología simple y flexible, capaz de utilizarse con todas las fuentes de calor, incluyendo a la energía solar y a la energía geotérmica.
Según Ole Martin Løvvik, uno de los especialistas que participan de esta investigación, “los únicos límites para esta tecnología están en nuestra imaginación”. En primer término, el nuevo enfoque tecnológico será incorporado en generadores termoeléctricos para su uso en automóviles. Varios fabricantes de automóviles ya están interesados en el desarrollo, como General Motors, compañía con la que Løvvik y sus colegas ya han establecido conversaciones.
¿Cómo funcionaría la aplicación en este caso? Cubriendo el sistema de escape del automóvil con placas termoeléctricas, el calor del vehículo podría aumentar la eficiencia del coche en casi un 10%. Sin lugar a dudas, este enfoque podría generar una verdadera revolución en la industria automovilística.
De manera similar, las neveras y refrigeradores podrían ser silenciosos y tener la posibilidad de mantener diferentes temperaturas en cada compartimento, gracias a la aplicación de la termoelectricidad en estos artefactos. Estos son solamente algunos ejemplos de la amplia cantidad de aplicaciones que podría tener este nuevo desarrollo.
Pero ambas sustancias también son tóxicas, por lo tanto no podrían utilizarse en artefactos o dispositivos relacionados con nuestra vida cotidiana.
El propósito de los expertos noruegos es sustituir estas sustancias empleadas en el campo de la termoelectricidad por materiales baratos y fácilmente disponibles. Las ventajas son claras, ya que por ejemplo no existiría suficiente telurio para equipar a todos los coches en el mundo.
Mayor recuperación de energía
Con las tecnologías actuales en termoelectricidad, es posible recuperar apenas el 10% de la energía perdida. El equipo de ingenieros y científicos trabaja en la búsqueda de materiales de bajo coste y libres de contaminación capaces de recuperar el 15% de todas las pérdidas de energía.
Según los expertos, la nanotecnología podría brindar varias de las soluciones necesarias en este campo. La termoelectricidad se constituiría de esta forma en una tecnología simple y flexible, capaz de utilizarse con todas las fuentes de calor, incluyendo a la energía solar y a la energía geotérmica.
Según Ole Martin Løvvik, uno de los especialistas que participan de esta investigación, “los únicos límites para esta tecnología están en nuestra imaginación”. En primer término, el nuevo enfoque tecnológico será incorporado en generadores termoeléctricos para su uso en automóviles. Varios fabricantes de automóviles ya están interesados en el desarrollo, como General Motors, compañía con la que Løvvik y sus colegas ya han establecido conversaciones.
¿Cómo funcionaría la aplicación en este caso? Cubriendo el sistema de escape del automóvil con placas termoeléctricas, el calor del vehículo podría aumentar la eficiencia del coche en casi un 10%. Sin lugar a dudas, este enfoque podría generar una verdadera revolución en la industria automovilística.
De manera similar, las neveras y refrigeradores podrían ser silenciosos y tener la posibilidad de mantener diferentes temperaturas en cada compartimento, gracias a la aplicación de la termoelectricidad en estos artefactos. Estos son solamente algunos ejemplos de la amplia cantidad de aplicaciones que podría tener este nuevo desarrollo.