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Jueves, 3 enero 2013
Ciencia de los Materiales

Proceso para fabricación barata de un material termoeléctrico

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Usando materiales comunes presentes en casi en cualquier lugar en el que hay tierra, un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Michigan en Estados Unidos ha desarrollado un nuevo y eficaz material termoeléctrico.

Los inventos de esta clase son importantes porque la gran mayoría del calor generado por el motor de un automóvil se pierde a través del tubo de escape. Un buen material termoeléctrico podría convertir ese calor y el de fuentes comparables en algo útil, por ejemplo electricidad.

El equipo de los ingenieros químicos Donald Morelli y Xu Lu desarrolló el material inspirándose en la composición de una abundante familia de minerales naturales conocidos como tetraedritas.

Lo que estos investigadores han logrado es sintetizar algunos compuestos que tienen la misma composición que los minerales naturales, o una muy similar. Haciendo pequeñas modificaciones a la composición, el equipo de Morelli y Lu ha conseguido producir materiales termoeléctricos muy eficientes.

Las investigaciones para desarrollar nuevos materiales termoeléctricos no son nuevas. Aunque se han descubierto algunos materiales nuevos y más eficientes, muchos de ellos no son adecuados para aplicaciones a gran escala, ya que se obtienen de elementos muy escasos o a veces tóxicos, o porque los procedimientos de síntesis son complejos y costosos.

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En el caso de las tetraedritas, el enfoque tradicional sería extraerlas mediante la minería, someterlas a un proceso de purificación y proceder a elaborar nuevos compuestos que se anticipe que tendrán buenas propiedades termoeléctricas. Pero ese proceso requiere mucho dinero y tiempo. El nuevo método del equipo de Morelli y Lu evita gran parte del costo y del tiempo a invertir.

La clave principal de la nueva técnica se basa en utilizar materiales muy comunes, molerlos hasta obtener un polvo, y luego comprimirlos mediante presión y calor hasta tamaños apropiados, con el resultado final de estructuras eficaces de material termoeléctrico. El nuevo método brinda un gran ahorro en términos de costos de procesamiento.

Los investigadores esperan que esta nueva técnica pueda abrir las puertas a muchas nuevas vías de generación termoeléctrica de bajo costo, con aplicaciones que incluyen recuperación del calor residual en centrales eléctricas, conversión en electricidad del calor de tubos de escape de vehículos, y generación de electricidad en sistemas domésticos de calefacción.

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