Un nuevo dispositivo termoeléctrico impreso en 3-D, que convierte el calor en energía eléctrica con un factor de eficiencia más de un 50% más alto que el mejor anterior para materiales impresos, y es barato de producir a granel, ha sido fabricado por investigadores de SwanseaCentro de Innovación y Conocimiento ESPECÍFICO de la Universidad.
Alrededor de una sexta parte de toda la energía utilizada por la industria en el Reino Unido actualmente termina como calor residual, emitido a la atmósfera. Aprovechar esto para generar electricidad podría ser un gran paso adelante para ayudar a la industria a reducir sus facturas de energía y reducir su carbonohuella.
Los materiales termoeléctricos convierten las diferencias de temperatura en energía eléctrica, o viceversa. Se usan en refrigeradores, plantas de energía e incluso en algunos relojes inteligentes que funcionan con calor corporal.
Investigaciones anteriores han demostrado que un material llamado seleniuro de estaño SnSe, un compuesto compuesto de estaño Sn y selenio Se, tiene un alto potencial como material termoeléctrico. El problema es que los métodos utilizados para fabricarlo requierenmucha energía y, por lo tanto, son caros.
Aquí es donde entra el trabajo de los investigadores de Swansea. La técnica que han desarrollado es potencialmente de muy bajo costo para la industria porque permite que los generadores termoeléctricos SnSe se produzcan rápida y fácilmente en grandes cantidades.
El equipo formuló seleniuro de estaño en un tipo de tinta que podrían imprimir para probar sus propiedades. El siguiente paso fue desarrollar un tipo de técnica de impresión 3D para producir un pequeño generador termoeléctrico hecho de la tinta.
Los experimentos del equipo mostraron que el material dio puntajes récord de eficiencia en el rendimiento, que se mide por la "Figura de Mérito" ZT.
El avance podría ser de beneficio particular para las industrias donde las altas temperaturas están involucradas en el proceso de fabricación. Un ejemplo es la fabricación de acero, que genera grandes cantidades de calor y requiere una gran potencia eléctrica. Por lo tanto, reciclar el calor en el poder tiene el potencial de aumentar la energíaeficiencia significativa. Tata Steel debe apoyar a un investigador de doctorado en el equipo para explorar la aplicación industrial de la tecnología.
El equipo de investigación es del Centro ESPECÍFICO de Innovación y Conocimiento, un proyecto dirigido por la Universidad de Swansea que desarrolla tecnologías para reducir las emisiones de carbono y demuestra cómo se pueden aplicar a los edificios y la industria.
El Dr. Matt Carnie de la Universidad de Swansea, quien fue investigador principal de este trabajo, dijo :
"Convertir el calor residual en energía eléctrica puede aumentar significativamente la eficiencia energética, reducir facturas y reducir las emisiones de carbono. Nuestros resultados muestran que los materiales termoeléctricos impresos que usan seleniuro de estaño son un camino muy prometedor".
El dispositivo que desarrollamos es el material termoeléctrico impreso de mejor rendimiento registrado hasta la fecha, con un factor de eficiencia mejorado en más del 50% en comparación con el registro anterior. También es barato de producir a granel en comparación con los métodos de fabricación establecidos.
Se necesita más trabajo, pero nuestro trabajo ya muestra que esta técnica, que combina eficiencia y economía, podría ser muy atractiva para las industrias intensivas en energía ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Swansea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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