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Se creó la termoeléctrica más eficiente
Último revisado: 16.10.2021
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Los químicos de la Universidad Northwestern han desarrollado un material termoeléctrico único que convierte el calor en electricidad.
Es el mejor material de su tipo: su eficacia es dos veces más alta que todos los materiales conocidos anteriormente. Este descubrimiento puede ser muy importante para el desarrollo de la industria mundial, dado que dos tercios de la energía producida para las necesidades humanas se pierde en forma de calor. Los resultados del trabajo de los investigadores se publican en las páginas de la revista Nature.
Según este artículo, el nuevo material consiste en granos de telururo de plomo y telururo de estroncio, así como una pequeña cantidad de sodio. Este material ambientalmente estable puede convertir del 15 al 20 por ciento del calor generado en la producción de energía en electricidad útil.
El nuevo material se puede utilizar en la industria automotriz y pesada (por ejemplo, en la producción de vidrio, ladrillos, refinerías, centrales eléctricas de carbón y gas). Además, una termoeléctrica efectiva se puede usar en grandes buques y tanques, donde los grandes motores de combustión interna funcionan continuamente.
"Nuestro sistema termoeléctrico es el más eficiente del mundo, a cualquier temperatura - dice Mercurio Kanattsidis, líder del proyecto y autor principal del artículo en la revista«Nature»-. Este material se puede convertir el calor en electricidad de forma más eficiente que cualquier otro." "A menudo nos preguntan cómo resolver el problema de la conservación de la energía, - añade su colega Kanattsidisa Vinayak Dravid -. Pero no hay una solución universal, la solución debe ser integral termoeléctrico no puede resolver todos los problemas de energía, pero es una parte importante de un enfoque integrado.".
Las termoeléctricas son sustancias que tienen la capacidad de generar electricidad a diferentes temperaturas en diferentes áreas del material. La efectividad de tal transformación está determinada por dos requisitos, que en muchos aspectos se contradicen entre sí. Una termoeléctrica efectiva debe ser lo mejor posible para conducir electricidad y al mismo tiempo lo mejor posible para conducir el calor.
Una sustancia con muy baja resistencia no será una termoeléctrica efectiva si conduce bien el calor. Para lograr baja conductividad térmica con alta conductividad eléctrica, los científicos han modificado la estructura del material.
Los especialistas tomaron como base el telururo de plomo termoeléctrico clásico (PbTe) y agregaron inclusiones de nanocristales de telururo de estroncio allí. Violaron la estructura ordenada del material, pero no afectaron la conductividad eléctrica y, por lo tanto, su conductividad térmica.
El resultado ha complacido a los científicos y, probablemente, pronto complacerá a las empresas de construcción de automóviles, refinerías de petróleo y otros objetos industriales a los que los nuevos materiales pueden ayudar a reducir las entradas de energía.