Química

Prometedor material termoeléctrico para ahorrar combustible

(NC&T) Ahora, un equipo de investigación de la Universidad del Noroeste ha identificado un nuevo y prometedor material que podría transformar la tecnología que actualmente enfría y calienta los asientos de los automóviles, la termoeléctrica, en una que también convierta eficientemente en electricidad el calor desperdiciado, para ayudar a darle energía al automóvil y mejorar el kilometraje que brinda el combustible.

Los investigadores descubrieron que añadiendo dos metales, el antimonio y el plomo, al muy conocido semiconductor teluro de plomo, se produce un material termoeléctrico que es más eficiente en las altas temperaturas que los materiales existentes.

La tecnología termoeléctrica actual sólo se usa en campos muy especializados, como la refrigeración de estado sólido, porque los materiales no son muy eficientes. Con los nuevos materiales y el incremento de la eficiencia, los dispositivos basados en el efecto termoeléctrico podrían encontrar un uso más amplio en la industria del automóvil, además de en la conversión de energía solar y la conversión del calor desechado de los reactores nucleares, las chimeneas y los equipos industriales.

Actualmente, los materiales termoeléctricos tienen sólo de un 5 a un 6 por ciento de eficiencia, pero una nueva generación de materiales basados en descubrimientos recientes, incluyendo éste de la Universidad del Noroeste, podrían permitir producir dispositivos con eficiencias del 11 al 14 por ciento. La meta a largo plazo es alcanzar el 20 por ciento de eficiencia.

Material termoeléctrico
Mercouri Kanatzidis ha participado en las investigaciones. (Foto: Northwestern U.)
Los materiales termoeléctricos convierten el calor en electricidad aprovechándose de las diferencias de temperatura. Los electrones se mueven del extremo caliente del material al extremo frío, creando electrodos positivos y negativos y un voltaje eléctrico.

Por ejemplo, para generar electricidad a partir del tubo de escape de un automóvil, un dispositivo termoeléctrico sería acoplado al tubo. El lado del material en contacto con el tubo de escape sería el lado caliente, y el lado expuesto al aire sería el lado frío. La diferencia de temperaturas sería suficiente para generar electricidad que sería aprovechada en el automóvil. Tales dispositivos también podrían usarse en grandes plantas industriales en las que se generen cantidades importantes de calor.




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