Un nuevo material termoeléctrico que convierte el calor residual en electricidad a bajo coste

El nanomaterial de KAUST (Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah) se fabrica utilizando un proceso de producción basado en soluciones de baja temperatura.

"Entre las muchas fuentes de energía renovable, el calor residual no ha sido considerado de forma generalizada. El calor residual emitido por máquinas y dispositivos podría ser recapturado por los materiales termoeléctricos. Estas sustancias tienen una propiedad que significa que cuando un lado del material está caliente y el otro frío, se acumula una carga eléctrica a lo largo del gradiente de temperatura." Mohamad Nugraha, investigador postdoctoral en el laboratorio de Derya Baran.

Hasta ahora, los materiales termoeléctricos se han fabricado utilizando procesos costosos y de alto consumo energético. Baran, Nugraha y sus colegas han desarrollado un nuevo material termoeléctrico más eficiente.

"La investigación termoeléctrica se ha centrado en materiales procesados a temperaturas muy altas, por encima de los 400 ºC. Este nuevo material termoeléctrico basado en puntos cuánticos sólo se calienta a 175 ºC. Esta temperatura de procesamiento más baja podría reducir los costes de producción y significa que los dispositivos termoeléctricos podrían integrarse en una amplia gama de superficies, incluidos los plásticos flexibles baratos."

Mohamad Nugraha.

Según KAUST, el material del equipo mostró propiedades termoeléctricas prometedoras. Un parámetro importante de una buena termoeléctrica es el coeficiente Seebeck, que corresponde a la tensión generada cuando se aplica un gradiente de temperatura. “Encontramos algunos factores clave que conducen al aumento del coeficiente Seebeck en nuestros materiales“, dijo Nugraha.

El equipo también pudo demostrar que un efecto llamado confinamiento cuántico, que altera las propiedades electrónicas de un material cuando se reduce a la nanoescala, era importante para mejorar el coeficiente de Seebeck. El descubrimiento es un paso hacia generadores termoeléctricos funcionales de alto rendimiento, baja temperatura y procesados por soluciones, dijo Nugraha.