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Miércoles, 1 enero 2014
Ingeniería

Nuevo generador termoiónico para obtener electricidad del calor y la energía solar

El calor, que puede ser producto de fuentes como por ejemplo el calentamiento solar o la quema de combustibles fósiles, puede ser convertido en electricidad con una eficiencia muy alta mediante un proceso conocido como conversión termiónica. Debido a las muchas ventajas que tendría un sistema de este tipo que fuese comercializable a gran escala, se han dedicado muchos esfuerzos durante más de medio siglo a intentar desarrollar un generador termoiónico práctico, con poca suerte en todos los intentos. Sin embargo, tal suerte puede que cambie pronto, gracias a un nuevo diseño: un generador termoelectrónico.

Los generadores termiónicos usan la diferencia de temperatura entre una placa metálica caliente y una fría para crear electricidad. Básicamente, se crea una diferencia de carga eléctrica entre la placa caliente y la fría. El voltaje resultante impulsa una corriente eléctrica, sin necesidad de movimientos de piezas mecánicas.

Los modelos anteriores de generadores termiónicos han sido poco eficientes debido a un fenómeno muy difícil de evitar, el cual consiste en que las cargas negativas de la nube de electrones que abandonan la placa caliente repelen a otros electrones, con el resultado de que la corriente eléctrica se refrena.

[Img #17483]
El equipo del físico Jochen Mannhart del Instituto Max Planck para la Investigación del Estado Sólido en Stuttgart, Alemania, con la ayuda de Stefan Meir y Cyril Stephanos de la Universidad de Augsburgo en Alemania, así como con la de Theodore Geballe de la Universidad de Stanford en California, Estados Unidos, ha resuelto este problema usando un campo eléctrico para controlar del modo adecuado la nube de electrones, permitiendo así volar a la placa fría a los electrones que antes estaban obstaculizados.

Los generadores termiónicos anteriores más aptos para un uso práctico han alcanzado eficiencias de aproximadamente un 10 por ciento. Las predicciones teóricas para los generadores termoiónicos del nuevo tipo termoelectrónico apuntan a un espectacular 40 por ciento.

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