En un mundo donde el consumo de energía está en aumento, nuestra única esperanza es el desarrollo de nuevas tecnologías de generación de energía. Aunque las fuentes de energía renovables actualmente utilizadas, como la energía eólica y solar, tienen sus méritos, existe una gigantesca, permanente yfuente de energía sin explotar literalmente debajo de nuestras narices: energía geotérmica.
La generación de electricidad a partir de energía geotérmica requiere dispositivos que de alguna manera puedan aprovechar el calor dentro de la corteza terrestre. Recientemente, un equipo de científicos de Tokyo Tech, dirigido por la Dra. Sachiko Matsushita, ha hecho un gran progreso en la comprensión y el desarrollo de la sensibilización.celdas térmicas STC, un tipo de batería que puede generar energía eléctrica a 100 ° C o menos.
Existen varios métodos para convertir el calor en energía eléctrica, sin embargo, su aplicación a gran escala no es factible. Por ejemplo, las baterías y dispositivos redox calientes y fríos basados en el efecto Seebeck no son posibles simplemente enterrarlos dentro de un calorfuente y explotarlos.
El equipo del Dr. Matsushita ha informado previamente sobre el uso de STC como un nuevo método para convertir el calor directamente en energía eléctrica usando células solares sensibilizadas por colorantes. También reemplazaron el colorante con un semiconductor para permitir que el sistema funcione usando calor en lugar de luzEl STC, una batería consta de tres capas intercaladas entre electrodos: una capa de transporte de electrones ETM, una capa de semiconductores germanio y una capa de electrolitos sólidos iones de cobre. En resumen, los electrones pasan de un estado de baja energía.a un estado de alta energía en el semiconductor al excitarse térmicamente y luego ser transferidos naturalmente al ETM. Luego, salen a través del electrodo, atraviesan un circuito externo, atraviesan el contraelectrodo y luego alcanzan el electrolito.Las reacciones de reducción que involucran iones de cobre tienen lugar en ambas interfaces del electrolito, lo que resulta en la transferencia de electrones de baja energía a la capa de semiconductores para que el proceso pueda comenzar de nuevo.s completar un circuito eléctrico.
Sin embargo, en ese momento no estaba claro si esa batería podría usarse como un motor perpetuo o si la corriente se detendría en algún momento. Después de la prueba, el equipo observó que la electricidad realmente dejó de fluir después de un cierto tiempo y propuso unmecanismo que explica este fenómeno. Básicamente, la corriente se detiene porque las reacciones redox en la capa de electrolitos se detienen debido a la reubicación de los diferentes tipos de iones de cobre. Lo más importante, y también sorprendentemente, descubrieron que la batería puede revertir esta situación por sí misma en elpresencia de calor simplemente abriendo el circuito externo durante algún tiempo; en otras palabras, usando un simple interruptor: "Con tal diseño, el calor, generalmente considerado como energía de baja calidad, se convertiría en una gran fuente de energía renovable", afirma Matsushita.
El equipo está muy entusiasmado con su descubrimiento debido a su aplicabilidad, respeto al medio ambiente y potencial para ayudar a resolver la crisis energética global. "No hay miedo a la radiación, ni miedo al petróleo caro, ni inestabilidad de generación de energía como cuandoconfiando en el sol o el viento ", comenta Matsushita. Otros ajustes a este tipo de batería serán el objetivo de futuras investigaciones, con la esperanza de algún día resolver las necesidades de energía de la humanidad sin dañar nuestro planeta.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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