Los sistemas de energía que alimentan nuestras vidas también desperdician mucho calor: piense en las fugas de las tuberías de agua caliente en los edificios y los tubos de escape de los vehículos. Científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania han desarrollado un nuevo generador termoeléctrico flexible que puede envolver tuberías y otras superficies calientes y convertir el calor desperdiciado en energía. Funciona mejor de lo esperado.
"Gran parte del calor generado cuando usamos energía se pierde esencialmente, a menudo se pierde en el medio ambiente", dice Shashank Priya, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en Penn State. "Nunca hemos tenido métodos accesibles para atrapar y convertir ese calor en energía útil en formas flexibles".
¿Y hoy?
Los investigadores trabajaron para aumentar la eficiencia de los generadores termoeléctricos, que convierten los cambios de temperatura en electricidad. ¿Qué obtuvieron? Un nuevo proceso de producción para producir dispositivos flexibles que recuperan el calor residual y lo convierten en energía de manera muy eficiente. Un descubrimiento que podría tener un gran impacto en el desarrollo de generadores térmicos y eléctricos.
Generador flexible, energía a medida
Los dispositivos flexibles no necesitan estar pegados a un soporte rígido y se adaptan mejor a superficies curvas como las de las tuberías: eficiencia garantizada.
En pruebas realizadas en una chimenea, los científicos informado a Applied Materials & Interfaces que el nuevo generador poseía una densidad de potencia más alto que 150% en comparación con otras tecnologías líderes. Cuando se prueba en una superficie caliente, una versión ampliada con dimensiones de poco más de 19 centímetros cuadrados (3 pulgadas cuadradas) mantuvo una ventaja de densidad de potencia del 115%.
"Piense en una planta de energía industrial con tuberías de cientos de metros de largo", dice Priya. "Si podemos envolver este generador alrededor de superficies tan grandes, podemos generar kilovatios de energía a partir del calor desperdiciado. Calor que simplemente se desecha hoy".
Cómo se fabrican estos dispositivos flexibles
Los módulos termoeléctricos que componen este generador "a medida" de energia están formados por grupos de muchas parejas pequeñas, comparables a mesas de dos patas. Muchos de estos pares de dos patas están unidos entre sí para formar un dispositivo plano y cuadrado.
El generador de prueba consta de 72 pares. Su efectividad muestra la posibilidad de construir generadores termoeléctricos a gran escala que no pierdan rendimiento ni densidad de potencia al escalar a tamaños mayores.
Dentro de unos años, dados los precios de ciertas fuentes, estos dispositivos podrían marcar la diferencia.
