El Avance Tecnológico que Logró el Imán Termoeléctrico Más Eficiente del Mundo
Así es como un equipo de investigadores formado por el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales (NIMS), la Universidad de Tokio y la Universidad de Nagoya , en Japón , ha desarrollado un material llamado " imán permanente termoeléctrico ", muy innovador en comparación con otros que ya se han utilizado, y que genera electricidad a partir del calor residual.
¿Cómo Aprovecha el Calor Residual para Generar Electricidad?
Este nuevo tipo de imán funciona de forma diferente a otros utilizados previamente para generar calor y se caracteriza por una conversión termoeléctrica transversal , que puede ser más favorable que los dispositivos de conversión termoeléctrica longitudinal . Tradicionalmente, se utiliza el efecto Seebeck debido a su eficiencia, donde el calor fluye longitudinalmente, es decir, en la misma dirección que la corriente eléctrica, pero presenta una mayor complejidad estructural. En cambio, en el nuevo material propuesto, el calor fluye perpendicularmente a la corriente, conocido como efecto Nernst anómalo , lo que simplifica el desarrollo estructural y, además, su eficiencia ya compite con la establecida.
Este imán termoeléctrico puede alcanzar una alta densidad de potencia en comparación con dispositivos anteriores de la misma naturaleza, y esta ronda los 56,7 milivatios por centímetro cuadrado , y estando cerca de la temperatura ambiente .
Es gracias a su estructura que se ha podido reducir la resistencia eléctrica y térmica, obteniendo como resultado un zT de 0,2 a temperatura ambiente, siendo 100 veces mayor que el obtenido en desarrollos o estudios anteriores, rompiendo así un récord frente a dispositivos del mismo tipo, y haciendo cada vez más viable el desarrollo de la termoelectricidad transversal.
En cuanto a su composición, se trata de una estructura multicapa inclinada , agrupada principalmente en dos capas fusionadas por sinterización y cortadas en ángulo para optimizar el flujo y el término eléctrico, dando orientación, la primera capa está compuesta por Samario-Cobalto (SmCo5) un tipo de imán permanente, y la segunda capa es un material termoeléctrico compuesto por Bi₀,₂Sb₁,₈Te₃.
Beneficios de Esta Tecnología para el Futuro Energético Global
En cuanto a su posible aplicación, cabe considerar su adaptabilidad y funcionalidad innovadora. Al ser un imán o material magnético, se adhiere fácilmente a diversas superficies metálicas de máquinas o dispositivos como motores eléctricos , electrodomésticos , transformadores de tensión y motores de combustión , entre otros. Parte de la energía utilizada en su funcionamiento se disipa en forma de calor, pudiendo reutilizarse o almacenarse como energía alternativa. Además, se afirma que su producción en masa es muy viable y rentable, y que utiliza materiales disponibles comercialmente. Las principales aplicaciones previstas para este dispositivo son:
- Implementación en dispositivos electrónicos: que puedan ayudar a alimentarse con la energía cosechada del calor producido por determinados componentes.
- Fuente de energía autónoma para dispositivos IoT : en este caso, su aplicación puede ser útil para mantener dispositivos IoT de bajo consumo funcionando durante años, sin necesidad de mantenimiento constante.
- Reutilización o recuperación de calor en entornos urbanos: obtención de energía a partir de maquinaria de obras públicas en funcionamiento, estaciones de tren, calefacciones.
- Reducir el uso de pilas y baterías: con el fin de reducir la contaminación debida a su fabricación o eliminación.
También se sugiere que la implementación de leyes y políticas para el uso prioritario de fuentes alternativas de energía, la eficiencia energética , el subsidio a esta clase de tecnologías de recuperación de energía, ayudará a la consolidación y rápida implementación en el sistema público.
Conclusión: La Era de la Energía Ilimitada del Calor Residual
Comentario:
Este proyecto se muestra muy prometedor e innovador, y de acuerdo a diferentes fuentes, podría ser muy fácil su fabricación, industrialización e implantación, pero pienso que esto podría ser relativamente difícil en la práctica, mejor dicho difícil para algunos países como los países del tercer mundo, entre otros, ya que puede haber impedimentos debido a ciertas políticas y leyes, además no sería tan fácil dar un subsidio para todos los sistemas estatales, se debe hacer también más pruebas experimentales durante más tiempo para corroborar su efectividad, y si en un país de primer mundo tomaría una década en normalizarlo en el sistema, en un país del tercer mundo podría tardar más.
Fuente:
- Ecoinventos
- YouTube