En un interesante avance en la tecnología de conversión termoeléctrica, investigadores de la Universidad de Tokio han logrado generar electricidad a partir del calor residual, una forma de energía creada cuando una sustancia pasa de un estado sólido, líquido o gaseoso a otro estado.
Esta innovación podría impulsar las posibilidades de las termocélulas, dispositivos que utilizan cambios de temperatura para producir electricidad, abriendo nuevas perspectivas en el campo de la energía sostenible.
El potencial de la energía de calor residual y su aplicación en termocélulas
La investigación respalda la idea de que una amplia variedad de materiales tiene el potencial de ser utilizada para la conversión termoeléctrica, ya que todos los materiales pueden experimentar transiciones de fase en las condiciones adecuadas. Esto significa que el calor residual, que solía ser desperdiciado, podría ser empleado para que los dispositivos generen su propia energía mientras se enfrían, reduciendo así la dependencia de otras fuentes de energía.
El aumento de las temperaturas del verano y el creciente uso de la tecnología han llevado a una mayor demanda de sistemas de refrigeración y aire acondicionado tanto en el hogar como en la industria. Sin embargo, estas tecnologías ya son importantes consumidores de energía, lo que representa un desafío para los países que buscan cumplir con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas.
Hacia una solución de bajo costo y baja en carbono
Una posible solución radica en el aprovechamiento de los desechos generados por los sistemas de enfriamiento para generar electricidad de manera sostenible. En este contexto, la tecnología de conversión termoeléctrica, que utiliza calor para producir electricidad, emerge como una opción prometedora.
La termocélula es el dispositivo clave en esta nueva tecnología de conversión termoeléctrica. Los investigadores de la Universidad de Tokio utilizaron un hidrogel modificado con un compuesto llamado viológeno para crear su propia termocélula. El hidrogel modificado es termosensible, lo que significa que reacciona al cambio de temperatura, generando electricidad a partir del calor residual producido durante la transición de fase.
Resultados prometedores
El equipo de investigadores logró generar más de 2 microvoltios por kelvin con su termocélula, superando el rendimiento de termocélulas que utilizan compuestos orgánicos convencionales. Este logro ha sido calificado como «un avance notable» por el profesor Teppei Yamada, del Departamento de Química de la Universidad de Tokio.
Los investigadores tienen grandes esperanzas para la implementación práctica de las termocélulas. Esperan que esta tecnología pueda utilizarse para generar electricidad mientras se enfría una sala de servidores o el motor de un automóvil, lo que abriría nuevas posibilidades en la gestión de la temperatura y en el desarrollo de sensores de temperatura más eficientes.
Impulso hacia la sostenibilidad
Aunque el potencial de las termocélulas es emocionante, la tecnología aún no es ampliamente conocida. Para lograr una rápida implementación social, se necesita una colaboración entre la industria, el gobierno y la academia.
La posibilidad de que los dispositivos de refrigeración se autoalimenten con la energía de calor residual representa un paso significativo hacia la sostenibilidad energética. Reducir la dependencia de fuentes de energía externas y aprovechar los residuos para generar electricidad de manera eficiente y sostenible es una meta valiosa para abordar los desafíos ambientales actuales.
Con los avances logrados por los investigadores de la Universidad de Tokio, la tecnología de conversión termoeléctrica muestra un futuro prometedor. La capacidad de generar electricidad a partir del calor residual abre un abanico de posibilidades para aplicaciones prácticas en diversas áreas, desde sistemas de refrigeración hasta generación de energía en situaciones de cambio de temperatura mínimas. Este logro representa un paso hacia adelante en el camino hacia la sostenibilidad energética y el desarrollo de tecnologías más amigables con el medio ambiente.