Cada vez que convertimos energía de una forma a otra, parte de esa energía se pierde en forma de calor. Tratar de recuperar esa energía de manera eficiente es muy difícil una vez que se pierde en el medio ambiente. Los dispositivos termoeléctricos pueden convertir la energía térmica en electricidad, y viceversa. Pero para capturar la energía del calor de manera eficiente, Por lo general, estos dispositivos deben funcionar a altas temperaturas con una gran diferencia de temperatura.

Ahora, investigadores de la Universidad de Tsukuba en Japón han desarrollado un nuevo tipo de sistema termoeléctrico que puede aprovechar pequeñas diferencias de energía a bajas temperaturas. Recientemente informaron sus resultados en Física Aplicada Express .

"Las baterías termoeléctricas como las nuestras ya se han propuesto antes, pero esos se han basado en células de base líquida, que no son prácticos para aplicaciones del mundo real. Creamos un dispositivo de película delgada que opera con el mismo principio pero con dos tipos de material redox sólido que produce un cambio en la diferencia de potencial en la celda durante un ciclo de calentamiento y enfriamiento. "dice el primer autor Takayuki Shibata.

Cambiar la temperatura altera la capacidad de las diferentes capas del dispositivo para retener electrones. Si una capa tiene una mayor afinidad por los electrones que otra, esto crea una diferencia de potencial. El flujo de electrones de una capa a la otra se puede aprovechar para realizar el trabajo a medida que se descarga la celda. de la misma forma que funciona una batería normal.

Los investigadores probaron sus dispositivos para recolectar energía térmica residual cerca de la temperatura ambiente. Su dispositivo produjo una energía eléctrica de 2,3 meV por ciclo de calor entre alrededor de 25 y 50 grados Celsius. Este resultado reflejó una eficiencia de alrededor del 1.0 por ciento, aunque el máximo teórico para este dispositivo debería rondar el 8,7 por ciento.

El autor para correspondencia Yutaka Moritomo dice:"Todavía tenemos trabajo por hacer para mejorar la eficiencia, pero esperamos que estos problemas se superen optimizando los materiales del ánodo y del cátodo. En tono rimbombante, Hemos demostrado que las baterías termoeléctricas de estado sólido son viables y nuestro método de deposición de película podría extenderse a grandes áreas. Esta tecnología ofrece perspectivas realistas para la recuperación de energía térmica a gran escala, lo que podría ayudar a una serie de industrias a ser más eficientes ".