MIT desarrolla dispositivo de electricidad permanente a partir del aire fino

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Los cambios de temperatura grandes y pequeños están sucediendo a nuestro alrededor todo el tiempo, y los científicos han ideado una máquina que puede convertir esas fluctuaciones en electricidad, lo que podría alimentar sensores y dispositivos de comunicación casi de la nada.

La recolección de energía se realiza a través de lo que se llama un resonador térmico: un dispositivo que captura calor en un lado y lo irradia hacia el otro. A medida que ambos lados intentan alcanzar el equilibrio, la energía puede capturarse mediante el proceso de la termoelectricidad .

Según el equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts, el nuevo resonador térmico podría mantener los sensores remotos o cualquier dispositivo fuera de la red durante años, simplemente usando oscilaciones de temperatura, como las naturales entre la noche y el día, por ejemplo.

Básicamente, inventamos este concepto de la nada“, dice uno de los investigadores , Michael Strano. “Hemos construido el primer resonador térmico“.

Es algo que puede sentarse en un escritorio y generar energía a partir de lo que parece ser nada. Estamos rodeados de fluctuaciones de temperatura de todas las frecuencias diferentes todo el tiempo. Estas son una fuente de energía sin explotar“.

La generación de energía a partir de cambios en la temperatura se ha intentado anteriormente a través de varias técnicas diferentes, como los piroeléctricos , pero este nuevo método es más eficiente que los esfuerzos anteriores y el primero puede ajustarse para adaptarse a períodos específicos de variación de temperatura.

Donde el equipo de científicos realmente avanzó es en la combinación de materiales utilizados para su resonador térmico: espuma metálica , grafeno y una cera especial llamada octadecano, que cambia entre un sólido y un líquido a medida que la temperatura sube y baja (técnicamente un material de cambio de fase).

Eso le da al nuevo dispositivo un nivel óptimo de efusividad térmica : una combinación de conducción térmica (qué tan rápido puede propagarse el calor a través de un material) y capacidad térmica (cuánta calor puede almacenarse en un material). Por lo general, los materiales que obtienen puntajes altos en conducción no se adaptan bien a la capacidad, y viceversa.

Cuando se probó con una diferencia de temperatura de 10 grados centígrados entre la noche y el día, una pequeña muestra de material produjo 350 milivoltios de potencial y 1,3 milivatios de potencia, lo que es suficiente para mantener en funcionamiento sensores o sistemas de comunicaciones pequeños. Se requieren baterías o fuentes de energía.

Además, el resonador térmico puede funcionar en cualquier tipo de condiciones climáticas, e incluso a la sombra, siempre que haya cambios de temperatura ambiente. Incluso podría instalarse debajo de paneles solares para cosechar el exceso de calor, de acuerdo con sus fabricantes.

Luego, el equipo quiere probarlo en otros tipos de fluctuaciones de temperatura: desde el encendido y apagado del ciclo de un refrigerador, por ejemplo, o maquinaria en plantas industriales. Un posible uso es como un sistema de respaldo que puede activarse si las fuentes de energía regulares comienzan a fallar.

Eventualmente, podríamos ver vehículos exploradores planetarios alimentados por este tipo de tecnología, utilizando los ciclos entre el día y la noche para mantener sus baterías cargadas. El método no produce tanta potencia que podamos eliminar las baterías y las redes eléctricas existentes, pero tiene el potencial de ayudar en muchos escenarios diferentes.

Ahora que sabemos que algo así puede funcionar, los científicos pueden llevar a cabo más investigaciones sobre dónde se pueden encontrar las fluctuaciones de temperatura más óptimas, algo de lo que aún no sabemos mucho.

Estamos rodeados de variaciones de temperatura y fluctuaciones, pero no han sido bien caracterizados en el medio ambiente“, dice Strano .

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