Científicos desarrollan nuevo material termoeléctrico barato
Mediante la utilización de materiales comunes, que se encuentran casi en cualquier lugar donde haya suciedad, un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Michigan (MSU – Michigan State University), dirigidos por Donald Morelli, profesor de Ingeniería Química y de Ciencia de los Materiales, han desarrollado un nuevo tipo de material termoeléctrico a base de minerales naturales, conocidos como tetrahedritas.
Esto es importante, según comentan los científicos, ya que la inmensa mayoría del calor que se genera en el motor de explosión de un coche, se pierde a través del tubo de escape. Esto es sólo un ejemplo, pero la mayoría de la energía que contiene el combustible fósil también se extravía en forma de calor, en vez de poder utilizarse para lo que sería su utilidad lógica, producir movimiento. La función de los materiales termoeléctricos es recoger el calor residual y convertirlo en algo útil, electricidad.
“Lo que hemos conseguido es sintetizar algunos compuestos que tienen la misma composición que los minerales naturales”, comentó Morelli. “La familia de los materiales a la que imitan es uno de los minerales más abundantes en la Tierra -las tetrahedritas-. Modificando su composición levemente, conseguimos producir compuestos termoeléctricos altamente eficientes”.
La búsqueda para desarrollar nuevos materiales termoeléctricos ha sido constante. Muchos de los nuevos y más eficientes que se han descubierto últimamente, no son adecuados para aplicaciones a gran escala, ya que se derivan de elementos raros o a veces tóxicos, o los procesos utilizados en la síntesis son complicados y costosos.
“Habitualmente los minerales se trituran, se purifican en elementos individuales, y luego se recombinan en compuestos nuevos que se supone tendrán buenas cualidades termoeléctricas”, indicó Morelli. “Pero este proceso cuesta mucho dinero y requiere de gran cantidad de tiempo. Nuestro método omite muchos de esos pasos y consigue ahorrar enormemente en costes de procesamiento”.
La técnica desarrollada por los investigadores de la MSU implica la utilización de materiales muy comunes, su molienda para convertirlos en polvo, y a continuación comprimirlos (mediante presión y calor) para conseguir las formas y tamaños que se requieran.
Los investigadores esperan que su descubrimiento pueda allanar el camino a una nueva generación de dispositivos, de bajo coste, que permitan generar electricidad limpia aprovechando el efecto termoeléctrico y el calor residual, por ejemplo en: centrales eléctricas industriales, tubos de escape de los vehículos, los ordenadores, las calefacciones de los hogares, entre otros muchas opciones.
La investigación ha sido desarrollada con una subvención del Departamento de Energía (DOE) de los EE.UU./Oficina de la Ciencia. Ha sido una colaboración con la Universidad de Michigan y la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA). Otras instituciones que han estado involucradas son la Universidad Northwestern, la Universidad Estatal de Ohio, la Universidad Estatal Wayne, y el Laboratorio Nacional Oak Ridge.
Fuente e imágenes: Universidad Estatal de Michigan
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Categoría: Autogeneración, General