Termoelectricidad: Una fuente viable de generación de energía limpia

La necesidad de pequeños sistemas de energía limpia a gran escala  El alcance colectivo es lo que.

La necesidad de pequeños sistemas de energía limpia a gran escala 

El alcance colectivo es lo que se necesita cuando se trata del campo de la generación de “energía limpia“. En términos más simples, cada estrato de la sociedad en todo el mundo debe poseer la ventaja de la accesibilidad a los sistemas de energía sostenible. Ahora, obviamente, es más fácil decirlo que hacerlo. Pero, la solución integral siempre estará en las instalaciones de pequeña escala que con acierto se puede atender a las necesidades locales de energía en la magnitud optimizada, en lugar de grandes instalaciones de segregación determinadas por regiones grandes. Además, los sistemas de pequeña escala no sólo implican las instalaciones, sino que también incluyen mecanismos personalizados que se puede prácticamente poder con nuestros gadgets cotidianos.

Generador termoeléctrico alimentado por el calor del sol

Generador termoeléctrico alimentado por el calor del sol

Sin embargo, dado que estamos hablando del ámbito de la energía limpia,  un argumento que asola a la comunidad científica es acerca de lo que realmente significa energía limpia ¿Se abarcan la energía nuclear, sin emisiones de gases de efecto invernadero? Bueno, en este sentido, de manera explícita lo alejado de la energía nuclear se considera limpia, ya que deja residuos nucleares. Por lo tanto, nuestro ámbito de energía sostenible abarca la amplia variedad de fuentes de energía renovables que van desde los biocombustibles, viento solar y termoeléctrica. Y, es el último componente relativamente desconocido es el de la termoelectricidad, importante dado su potencial para atender a nuestras necesidades locales, así como personalizado.

Los beneficios de Termoelectricidad

En términos físicos, termoelectricidad está relacionada con la conversión directa de las diferencias de temperatura a voltaje eléctrico y también el efecto viceversa. Y, dado que sólo la diferencia de temperatura, o el calor, es el factor fundamental en el proceso de generación de energía, la termoelectricidad puede ser considerado como verde y limpia. En este sentido, brevemente vamos a ver los beneficios que ofrece esta tecnología en dos formas principales, generadores termoeléctricos y la refrigeración termoeléctrica.

Los generadores termoeléctricos se hacen pasar por la variante compacta y menos eficiente de los motores térmicos convencionales. Sin embargo, debido a su flexibilidad y sin partes móviles en el interior, tales generadores se utilizan en las industrias de reciclado de energía, mediante la conversión del calor secundario en energía utilizable adicional. El mismo principio se utiliza en la industria automotriz de generadores termoeléctricos (ATG) y generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), donde se convierte el calor residual de los motores o de desintegración radiactiva en electricidad para mayor eficiencia en los vehículos e incluso satélites y sondas espaciales.

El Termoeléctrico de refrigeración se consigue por el efecto Peltier. Los sistemas guiados por este principio, básicamente, tienen la capacidad de transferir calor desde un lateral del dispositivo al otro lado contra el gradiente de temperatura (por ejemplo, de frío a caliente), con el consumo de electricidad. En nuestra vida cotidiana, los refrigeradores y acondicionadores de aire se hacen pasar por los ejemplos aptos de refrigeración termoeléctrico. Además, el efecto fascinante, también se utiliza en los campos de alta tecnología de punta, como las telecomunicaciones, la electrónica, el espacio, medicina e incluso los sistemas radioeléctricos.

Así, como se ve, una de las características más intrigantes de un mecanismo de termoeléctrica es que puede derivar su energía de la magnitud y dirección del flujo de calor. Esto significa que no requiere la aplicación de un “combustible” componente, según el sentido convencional, es lo que se refleja en los mecanismos que funcionan con combustible fósil. De hecho, las máquinas termoeléctricas en realidad pueden “tomar prestado” el combustible de otros sistemas de generación de calor, como los automóviles quemadores o incluso hornos. Más importante aún, desde la perspectiva de la energía de reciclaje, el calor que se utiliza puede haber sólo sido desperdiciada por disipación en la que rodea, en circunstancias normales.

Tendencias

a) generador termoeléctrico alimentado por el calor del sol

Nos hemos encontrado con una serie de paneles solares convencionales de generación de energía de la luz ofrecida por nuestro sol. Sin embargo, en este caso, los científicos e investigadores en el MIT, tienen más muescas en encima de un nivel en el diseño de un dispositivo de estado sólido que genera electricidad del calor del sol. Promocionando su invención como más avanzado que el actual día los generadores termoeléctricos, el mecanismo puede alcanzar hasta un 4,6 por ciento del calor a la eficiencia de conversión de electricidad. En cuanto a su funcionalidad, el diseño de nanoestructura basada en la forma de una placa plana en realidad puede ser colocado dentro de un tubo de vacío de vidrio, y se cubre con una placa de negro de cobre para la absorción de calor.

b) La batería humana: convirtiendo el calor  del cuerpo en energía eléctrica

La batería humana

Invocando el concepto de ‘The Matrix’ , los investigadores de Fraunhofer Institute han diseñado con éxito un sistema termoeléctrico que crean una carga eléctrica de calor del cuerpo humano. Derivado de su “combustible” de la diferencia de temperatura que ocurren, el circuito fascinante, se ejecuta en sólo una pequeña cantidad de 200 milivoltios. Como una cuestión de hecho, los científicos están mirando adelante para desarrollar el mecanismo a un nivel avanzado, donde se puede generar energía de hasta 0,5 grados de diferencia de temperatura. Con esto, no sólo cargaríamos con nuestro calor corporal nuestros dispositivos móviles, sino también pueden alimentar los numerosos monitores de salud que vemos en los hospitales.

c) SEIKO THERMIC

SEIKO THERMIC

Un ejemplo práctico de un dispositivo de trabajo del principio termoeléctrico, es el reloj Seiko thermic que se alimenta mediante la conversión de la temperatura corporal en electricidad. El empleo de los mecanismos de calor termoeléctrico, más conocido como el efecto Seeback, la capacidad de energía del reloj de generación depende de la temperatura del aire, junto con las diferencias individuales en la temperatura corporal. Por otra parte, el artilugio en exclusiva también está equipado con una técnica de ahorro de energía, que detiene automáticamente la pantalla cuando la generación de energía no se produce.

d) Dyson Energy Bracelet

Dyson Energy Bracelet

Similar al funcionamiento de los mencionados anteriormente la batería humana y seiko, el Dyson Energy Bracelet utiliza el efecto Seeback para aprovechar la energía de la temperatura entre el cuerpo y el aire del ambiente. Este poder fascinante generado puede ser utilizado para cargar los dispositivos móviles, a través de un puerto micro USB integrado.

Las barreras

Hasta ahora, hemos insistido sobre las ventajas de que lo “verde” alcance la generación de energía termoeléctrica. Sin embargo, dado que la utilización del sistema en el campo industrial, los costos son relativamente altos y hace pasar por situaciones difíciles para el desarrollo de pleno derecho de la tecnología. Las cifras estadísticas de la University of the Pacific, aluden al hecho de que un solo módulo termoeléctrico es capaz de producir 14 vatios de energía eléctrica y puede costar aproximadamente $ 100.

Además, la mayoría de los dispositivos termoeléctricos exhiben una eficiencia alrededor de un insignificante 4 por ciento. Aun cuando el suministro de alimentación a otros dispositivos, el mecanismo central sólo funciona eficientemente si ambos dispositivos tienen una resistencia similar. En otras palabras, un generador termoeléctrico de 60 vatios es capaz debe ofrecer energía a un dispositivo de 60 vatios, pero el mismo generador perdería energía valiosa en el suministro de energía a un dispositivo de 30 vatios.

La línea de fondo

A juzgar por la amplitud actual de la tecnología termoeléctrica, que sin complejos se puede decir que su uso está limitado a los dispositivos de menor tamaño relativo y gadgets. Pero, siempre hay margen para un mayor desarrollo y con la mejora de la aplicabilidad en los campos a gran escala, tales como la industria del automóvil e incluso esfuerzos relacionados con el espacio. Sin embargo, antes de llegar a ese estado progresista, las comunidades científicas y comerciales tienen que abordar de manera sostenible los problemas actuales de baja eficiencia y altos costos. Después de todo, que se inician con la ventaja crucial de la intrínseca naturaleza sostenible de la termoelectricidad.

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Autor: Ronny Yinki - Fecha: 01/04/2012

Noticia sobre: Articulos, Reciclaje

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