Conversión de calor residual en energía

Solo una parte de la energía liberada en la quema de combustibles fósiles se convierte en energía mecánica o eléctrica, liberándose la mayoría en forma de calor y dándose por perdida. Los materiales termoeléctricos desarrollados por un proyecto financiado por la Unión Europea podrían ofrecer una solución a este problema energético.

Entre la mitad y dos tercios de la energía liberada por los combustibles fósiles utilizados con fines de generación se disipan en la atmósfera en forma de calor. Se sabe desde hace tiempo que este calor residual puede convertirse en energía, pero la eficiencia de los primeros sistemas de generación de energía termoeléctrica era tan baja que sus aplicaciones quedaban muy limitadas.

Los generadores termoeléctricos son dispositivos diseñados para convertir el calor en electricidad gracias al empleo de dos materiales y un gradiente de temperatura. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre la parte caliente y la fría, mayor es la cantidad de electricidad producida.

El proyecto POWER DRIVER se diseñaron generadores termoeléctricos que pudieran fabricarse en serie y recuperasen el calor residual de los automóviles.

En concreto se diseñaron dos generadores termoeléctricos de pequeño tamaño, uno basado en siliciuro y otro en telururo. Se sintetizaron y procesaron materiales basados en siliciuro y telururo de plomo (Pb/Te) mediante sinterización por descarga de plasma (SPS) para así generar materiales termoeléctricos con un rendimiento comparable a los descritos en la bibliografía disponible.

Los dispositivos termoeléctricos se integraron en sistemas electrónicos de control y electricidad. Se seleccionó la solución más adecuada para su integración en un banco de ensayo de aire caliente en el que se simuló un sistema de escape de gases de un coche de dos litros a fin de concretar su rendimiento. Estos resultados se emplearon junto a cálculos de costes de fabricación y venta para evaluar el atractivo comercial de la nueva tecnología.

El sistema de POWER DRIVER obtendrá el calor residual del escape y generará corriente eléctrica para alimentar el sistema eléctrico del vehículo, de este modo se reducirá la presión sobre el alternador y se aumentará la eficiencia en hasta un 5 %.

publicado: 2015-05-05
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