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Viernes, 17 marzo 2017
Ingeniería

Combustible líquido para ordenadores

Se ha logrado construir una diminuta batería de flujo de reducción-oxidación (reacción redox). Una de sus principales aplicaciones estaría en futuros apilamientos de chips de ordenador, en los cuales los chips individuales son apilados como tortitas para ahorrar espacio y energía. Este dispositivo podría abastecer de energía eléctrica a los chips y al mismo tempo enfriarlos. En una batería de flujo, se emplea una reacción electroquímica para producir electricidad a partir de dos electrolitos líquidos, los cuales son bombeados hasta la célula de la batería desde el exterior, a través de un bucle cerrado electrolítico.

 

Se puede decir, por tanto, que los chips del ejemplo funcionan eficazmente con un combustible líquido y producen su propia electricidad.

 

Dado que el equipo de Julian Marschewski y Dimos Poulikakos, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich) utiliza para la batería dos líquidos de los cuales se sabe que son adecuados para actuar como electrolitos de baterías de flujo y también para ejercer una cierta refrigeración, el calor excesivo puede ser disipado desde el apilamiento de chips a través del mismo circuito.

 

La batería tiene solo 1 milímetro y medio de grosor aproximadamente. La idea sería montar capa a capa el conjunto de chips apilados: un chip de ordenador, después una microcélula delgada de batería que le proporcione electricidad y lo enfríe, para a continuación colocar otro chip, y así sucesivamente.

 

Las baterías de flujo anteriores son típicamente voluminosas y se han usado sobre todo en aplicaciones de almacenamiento estático de energía, por ejemplo, junto a centrales eólicas o de energía solar, donde la electricidad sobrante allí producida se almacena temporalmente para su uso posterior.

 

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La nueva batería de flujo elimina un obstáculo fundamental hacia el uso cotidiano de conjuntos de chips apilados en ordenadores futuros, ya que baterías como esta, integradas en cada conjunto, podrían tanto energizarlos como enfriarlos. (Imagen: IBM Research Zurich)

 

Marschewski, Poulikakos y sus colaboradores son, hasta donde saben, los primeros que han construido una batería de flujo así de pequeña y destinada combinar suministro energético y refrigeración.

 

La generación eléctrica de la nueva microbatería también constituye un récord teniendo en cuenta el tamaño de la misma: 1,4 vatios por centímetro cuadrado de superficie de batería. Aunque restemos la energía necesaria para bombear los electrolitos líquidos hacia la batería, la densidad de energía neta resultante no desciende de 1 vatio por centímetro cuadrado.

 

En experimentos realizados por el equipo de Marschewski y Poulikakos, se ha demostrado que los líquidos electrolitos pueden efectivamente refrigerar un chip, disipando cantidades de calor muy superiores a la del producido como consecuencia del funcionamiento de la batería generando energía eléctrica.

 

En el trabajo de investigación y desarrollo también ha participado la empresa IBM Research Zurich.

 

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