La calor residual és una font d’energia molt prometedora i que permetria reduir la nostra demanda d’electricitat. El seu aprofitament es basa en un procés anomenat conversió termoelèctrica i ara, a la revista ‘ACS Applied Materials & Interfaces’, un equip d’investigadors japonesos ha anunciat que ha trobat un material que no és tòxic i que ens podria donar una gran oportunitat de ser el màxim d’eficients en el nostre ús energètic.
L’efecte Seebeck
A dia d’avui, els aparells de conversió termoelèctrica es fan amb metalls molt rars que, tot i la seva eficiència, resulten molt cars i normalment són tòxics. És per això que, de moment, el seu ús no s’ha popularitzat. La conversió termoelèctrica es basa en l’anomenat efecte Seebeck: quan a través d’un material conductor hi ha una diferència de temperatura, es genera una corrent elèctrica.
L’eficiència d’aquesta conversió es mesura en el que es coneix com un ‘factor de mèrit’ anomenat ZT. Una de les alternatives proposades durant els darrers anys, i de què darrerament se n’han trobat amb ZTs alts, són els materials termoelèctrics basats en òxids, però tenen el problema de ser força inestables a altes temperatures.
Més de vint anys d’investigació
Els investigadors de la Universitat de Hokkaido, però, han desenvolupat un convertidor d’òxid de cobalt i bari que, segons afirmen, és estable i eficient a temperatures de fins a 600ºC. Aquest equip fa més de dues dècades que treballa amb pel·lícules d’òxid de cobalt buscant que tinguin una estabilitat química i tèrmica suficient, i darrerament han provat a introduïr-hi capes de sodi, calci, estronci o bari i analitzant-ne l’estructura, la resistivitat i la conductivitat tèrmica.
Resultats molt prometedors
Justament és amb aquest darrer material que han observat que la seva integritat estructural i la seva resistivitat elèctrica es mantenien a temperatures fins a 600ºC mentre que, amb els altres, el màxim que havien aconseguit era que resistissin fins a 450ºC, una temperatura massa baixa per aprofitar la calor residual d’algunes indústries com ara la química, les xemeneies o els tubs d’escapament.
A més, pel que fa al ZT, sembla que en aquest cas augmenta amb la temperatura i que, a 600ºC, és d’aproximadament 0,55, un valor semblant al d’algun conversors termoelèctrics que es comercialitzen actualment. Així doncs, afirmen els investigadors, aquest material pot ser “un candidat excel·lent” per a conversors termoelèctrics d’alta temperatura i que a més, com que són molt més respectuosos amb el medi ambient que els actuals, tenen potencial per ser instal·lats a gran escala.
