Los investigadores de Corea del Sur han encontrado un nuevo método de generar energía para los hogares. Desarrollaron una pintura termoeléctrica capaz de convertir el calor de las paredes en electricidad.
Según el estudio, la pintura se destaca en relación a los otros materiales termoeléctricos, ya que reduce las pérdidas de calor, algo común en el segmento por la falta de maleabilidad. La tinta contiene telururo de bismuto, la sustancia utilizada en este tipo de material, así como otros componentes que ayudan a las partículas a permanecer juntas.
Según los investigadores, en las pruebas, el material demostró ser más eficiente que cualquier otra termoeléctrica. La pintura puede ser muy útil en los meses de verano y en los países cálidos, donde las temperaturas de las paredes y tejados pueden llegar a 50 ° C.
La idea es utilizarlo también en los automóviles y los buques, y buscar una manera de hacer su producción más barata.
"Por ejemplo, la temperatura del techo de un edificio y paredes aumenta a más de 50 ° C en verano", explica Son. "Si aplicamos pintura termoeléctrica a las paredes, podemos convertir grandes cantidades de calor residual en energía eléctrica".
Virtualmente todas las superficies
La tinta termoeléctrica es muy diferente de los materiales termoeléctricos convencionales, que normalmente se fabrican como astillas planas y rígidas. A continuación, estos dispositivos se fijan a objetos de forma irregular que emiten calor residual, como motores, centrales eléctricas y refrigeradores. Sin embargo, el contacto incompleto entre estas superficies curvas y los generadores termoeléctricos planos produce una pérdida de calor inevitable, disminuyendo la eficiencia.
En el nuevo estudio, investigadores de UNIST, el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) y el Instituto Coreano de Investigación Electrotécnica, abordaron el tema del contacto incompleto demostrando que la pintura termoeléctrica se adhiere fácilmente a la superficie de casi cualquier forma.
La tinta termoeléctrica contiene partículas termoeléctricas de telururo de bismuto (Bi2Te3), que se utilizan comúnmente en dispositivos termoeléctricos convencionales. Los investigadores también agregaron ayudas de sinterización molecular que, cuando se calientan, causan coalescencia de las partículas termoeléctricas, aumentando la densidad de estas partículas en la pintura junto con su eficiencia de conversión de energía.
Generación de energía competitiva
Los investigadores han demostrado que la pintura termoeléctrica se puede pintar en una variedad de superficies curvas que emiten calor. Después de sinterizar durante 10 minutos a 450 ° C, las capas pintadas forman una película uniforme de aproximadamente 50 micrómetros de grosor.
Los ensayos han demostrado que los dispositivos pintados con tinta termoeléctrica presentan una alta densidad de potencia de salida (4 mW / cm2 para dispositivos en plano y 26,3 mW / cm2 para dispositivos "overplane"
. Estos valores son competitivos con los materiales termoeléctricos convencionales y mejor que todos los dispositivos termoeléctricos a base de pinturas y pastas.
Además de las aplicaciones termoeléctricas tradicionales, los investigadores esperan que la tinta termoeléctrica tenga el potencial de ser utilizada en electrónica impresa en 3D y arte electrónico. Los investigadores planean seguir estas aplicaciones en el futuro.