La invención de un generador que extrae energía del calor a temperatura ambiente.

Aunque son menos conocidos que los fotovoltaicos, los generadores termoeléctricos (TEG) son excelentes soluciones para producir electricidad verde. Esta tecnología surgió en el siglo XIX.^mi siglo y es Se utiliza principalmente para alimentar sondas.como Voyager o New Horizons, así como rovers como Perseverance. Se espera que el tamaño del mercado de TEG alcance más de 6.700 millones de euros a finales de 2030, según Verified Market Reports. Estos dispositivos son hoy objeto de numerosas investigaciones destinadas, entre otras cosas, a hacerlos utilizables en aplicaciones más comunes. Entre los grupos de investigación que investigan esta tecnología se encuentran científicos de la Universidad de Kyushu. Estos últimos han desarrollado un generador termoeléctrico que funciona sin gradiente de temperatura.

Un TEG que funciona gracias a la separación de cargas

Para funcionar, los generadores termoeléctricos convencionales necesitan un gradiente térmico, es decir, una parte de alta temperatura y una zona de baja temperatura. Los electrones se mueven en el dispositivo, desde la superficie caliente a la fría, generando así una corriente eléctrica. Si este principio físico permite producir electricidad verde, recuperando el calor perdido, facilita la implementación de generadores relativamente complejos. De hecho, a menudo requieren el uso de materiales costosos, como el bismuto-teluro, y deben instalarse en un ambiente con una cierta diferencia de temperatura. Para superar este inconveniente, los investigadores de la Universidad de Kyushu decidieron utilizar el fenómeno de separación de cargas. Este principio permite separar los electrones negativos y los “huecos” de los electrones positivos, utilizando calor, y moverlos en diferentes direcciones para generar una corriente eléctrica. Por tanto, el dispositivo desarrollado por el equipo no necesita gradiente térmico y puede funcionar a temperatura ambiente.

Resultados que confirman la teoría de los investigadores.

Para evaluar el rendimiento del generador termoeléctrico mediante separación de cargas, un equipo de científicos de la Universidad de Kyushu llevó a cabo pruebas y los resultados de este último son bastante prometedores. Los investigadores calificaron el voltaje de circuito abierto del dispositivo en 384 mV y la densidad de corriente de cortocircuito en 1,1 µA/cm.² y potencia de salida máxima a 94 nW/cm². Ciertamente, estas cifras parecen bajas, pero debes saber que las pruebas realizadas al generador termoeléctrico se realizaron a temperatura ambiente. Por tanto, en determinados entornos sería posible obtener mejores resultados.

Un generador termoeléctrico diseñado a partir de materiales orgánicos

A diferencia de los generadores termoeléctricos que, como mencionamos anteriormente, están hechos de metales caros, el de los investigadores de la Universidad de Kyushu es hecho principalmente de materiales orgánicos. El dispositivo está compuesto de fullereno de 20 nm, batocuproína de 20 nm, ftalocianina de cobre hexadecafluoro de 320 nm y ftalocianina de cobre de 180 nm. Las diferentes capas de materiales se disponen en una escalera. El autor principal del estudio, Chihaya AdachiDijo que planean mejorar el rendimiento del generador termoeléctrico, probando con otros compuestos orgánicos. También agregó que sería posible obtener una mejor densidad de corriente aumentando la superficie del dispositivo. Más información aquí. Un estudio alentador para este dispositivo que aún no está muy extendido y que tiene un futuro prometedor, ¿qué os parece? Te invito a darnos tu opinión, tus comentarios o señalar algún error en el texto, haz clic aquí para publicar un comentario.