FIBRAS DE CRISTAL FOTONICO PARA FILTRAR LUZ

Las fibras de vidrio se utilizan generalmente para transportar la luz a través de distancias largas – por ejemplo, la transmisión rápida de datos a través de Internet. Fibras de cristal fotónico (PCF) son una nueva variante de dichas fibras ópticas, que actualmente se usa principalmente en la investigación básica. Su sección transversal es una reminiscencia de un panal de pequeños tubos huecos que rodean el núcleo de ejecución a lo largo de la fibra circular. Se aseguran de que la única luz viaja en el núcleo donde se transporta con baja pérdida.
El comportamiento de transmisión de fibras de cristal fotónico cambia de manera significativa si se tuercen alrededor de su eje longitudinal – la transmisión de ciertas longitudes de onda se convierte en mucho más pobre. La fibra óptica se convierte en espiral y funciona como un filtro. El comportamiento se puede controlar muy fácilmente a través de la variante: con un toque más fuerte, las caídas en cambios de la transmisión hacia longitudes de onda mayores.
El equipo de investigadores que trabajan en Erlangen liderada por Philip Russell ha estudiado este efecto en detalle. Se aseguraron un extremo de un PCF y se utiliza un motor para hacer girar el otro con precisión alrededor de su eje durante la exploración de un láser de dióxido de carbono a lo largo de la fibra para calentar y ablandar el vidrio. La luz de una fuente supercontinuum, capaz de emitir luz casi igualmente en un amplio intervalo de longitudes de onda, se puso en marcha a continuación en el núcleo de la fibra retorcida y un analizador de espectro óptico utilizado para medir el espectro de transmisión, es decir, para averiguar qué longitudes de onda están suprimidos particularmente eficaz .
En el experimento, la transmisión en la gama de longitud de onda de 400 a 1000 nanómetros sumergió claramente en cuatro puntos que, como se esperaba, desplazado hacia longitudes de onda mayores cuando el PCF fue más retorcido. Los científicos también encontraron muy buen acuerdo con las simulaciones: “En estudios previos se explica el filtro con una especie de efecto red”, dijo Philip Russell. “Sin embargo, las longitudes de onda de los mínimos de transmisión habría tenido que aumentar con la duración del ciclo de giro. Nuestras medidas y las simulaciones muestran que exactamente lo contrario debe ser el caso.”
Russell explica el efecto del filtro con una analogía del siglo 19: en 1878, el físico Inglés John William Strutt (Lord Rayleigh) notó que el sonido se guió en un recorrido circular alrededor de la cúpula de la catedral de St. Paul en Londres. Esta “galería de los suspiros” efecto también existe en la óptica, por ejemplo cuando la luz rebota alrededor dentro de una microesfera de vidrio muchas veces, formando una resonancia de alta calidad en ciertas longitudes de onda ópticas.
Algo similar sucede con las longitudes de onda que se filtran en las fibras de cristal fotónico trenzados: resonancias orbitales aparecen en el revestimiento en forma de panal, causando poder para drenar lateralmente desde el núcleo en lugar de fluir hacia el frente, de modo que sólo muy poco de que llegue a la otro extremo. “Con una cámara sensible, sería posible ver el lado de las fibras que brillan con los colores que se ven particularmente fuertemente reprimidas”, explica Russell.
El científico anticipa interesantes aplicaciones técnicas para el efecto:. “Lo que es particularmente atractivo de todo es que podemos girar las PCF casi cualquier forma que desee después de que se han hecho Esto significa, por ejemplo, que tenemos una gran flexibilidad en la toma de filtros para longitudes de onda específicas. ” Estos componentes desempeñan un papel importante en muchas áreas: para la transferencia de datos ópticos, así como para sensores, láseres de fibra y amplificadores ópticos. También es posible variar la torsión a lo largo de las fibras, que permite que muchos filtros diferentes que se creará. Y, por último, esto hace que sea posible modificar las respuestas lineales y no lineales de las fibras y así influir en dos parámetros importantes para la generación de un supercontinuum.

¿QUÉ ES LA RESISTENCIA ELÉCTRICA?

La resistencia eléctrica es la medición de la propiedad de los cuerpos de conducir y oponerse al paso de la corriente eléctrica.
El campo de interacción de un átomo está relacionado directamente con la cantidad de energía que éste tiene, limitado por un nivel de energía fijo. Cuando estos niveles o campos de energía están muy juntos, se les llama “banda de energía”, las más importantes son la “banda de valencia” y la “banda de conducción” (generalmente la banda de valencia está por debajo de la banda de conducción). En la banda de conducción es donde los electrones se mueven libremente en el material cuando existe un campo eléctrico que afecta al material. En materiales como aislantes y semiconductores, existe una “banda de energía prohibida” entre las “banda de valencia” y la “banda de conducción” que los electrones no pueden ocupar si no tienen suficiente energía para saltar de la banda de valencia hacia la banda de conducción. Esta “banda de energía prohibida”, influida por el campo eléctrico de las partículas y de las vibraciones causadas en ellas por la temperatura, es la que da la característica de “resistividad” al átomo, mientras mayor es esta banda, mayor es la resistencia.
La resistencia de un material macroscópico también dependerá de su geometría. Si es muy largo, requerirá mayor número de colisiones para transportarse generando mayor resistencia, y si es muy delgado, habrá menores electrones disponibles para transportar la energía, generando mayor resistencia. La unidad de resistencia puede medirse matemáticamente, su unidad es el ohm, que se define como la resistencia que se opone al paso de electrones. La resistencia disipa la energía en forma de “fonones” o vibraciones de calor generando entropía.
La electricidad se conduce mejor en algunos materiales que en otros. De acuerdo a su resistencia, los materiales se clasifican en conductores (poca oposición al intercambio de electrones), aislantes (no permiten el paso de electrones), semiconductores (bajo ciertas condiciones son conductores, y cuando no se dan, como aislantes).
Los mejores conductores eléctricos son en su mayoría metales como la plata (15.9 ohm), cobre (17.1), oro (22.1 ohm), aluminio (26.5 ohm), berilio (altamente tóxico y costoso), tungsteno (52.8 ohm) y zinc (59 ohm) y no metales como el calcio (casi no es usado debido a su alta reactividad con oxígeno y agua).
Los mejores aislantes eléctricos son el teflón, el PET, el cuarzo, la parafina, el aire, el azufre, el hule, el carbono en forma de diamante, el vidrio y el agua sin iones.
Como semiconductores eléctricos pudieran usarse el agua de mar, el silicón o el agua compuesto de galio y arsénico. En general la resistividad de los semiconductores disminuye cuando aumenta la temperatura, pues los electrones adquieren acceso a la banda de conducción gracias a la energía térmica.
A medida que la temperatura del conductor desciende, la resistencia desciende. En un superconductor, la resistencia cae abruptamente a cero cuando el material es enfriado por debajo de su temperatura crítica.

PROTECCION DE LAS REDES ELECTRICAS ANTE TORMENTAS SOLARES

Un equipo de ingenieros del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, mediante la colaboración de Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI), están diseñando y estableciendo un sistema de predicción experimental que se empleará para mitigar los impactos de corriente inducida geomagnéticamente (GIC) en los sistemas de transmisión de energía de alto voltaje. Este escudo solar, utilizará los principales parámetros de una larga escala de factores dados en los modelos de medio ambiente espacial, coordinados por la CCMC (Community Coordinated Modeling Center).
El sol es una estrella de tipo espectral G2 que se encuentra en el centro del sistema solar, constituyendo la mayor fuente de energía electromagnética de nuestro sistema planetario. Su distancia media a la Tierra es de aproximadamente 149.600.000 de kilómetros, y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos. La tormenta solar viene dada por la CME, que es una onda compuesta de radiación y viento solar que expulsa el sol en un periodo llamado “actividad máxima solar”. Cuando impacta con la atmósfera sacude el campo magnético de la Tierra, generando corrientes eléctricas hasta la superficie del planeta, dañando los circuitos eléctricos, los transformadores y los sistemas de comunicación.
Cada 11 años, el Sol entra en un turbulento ciclo que representa la época más propicia para que nuestro planeta sufra una tormenta solar, finalizando citado estado con el cambio de polaridad solar. Si se produjese en la actualidad una potente tormenta solar, podría ser capaz de paralizar por completo la red eléctrica de las grandes ciudades, una situación que podría durar semanas, meses o incluso años en el peor de los casos.
Los transformadores del alta resistencia son muy necesarios para mantener el flujo de energía. También son caros, irreparables sobre el terreno, y puede llevar hasta un año su reemplazo. Lo que significa que una eyección de masa coronal proveniente del sol puede inutilizar las redes eléctricas durante largos períodos de tiempo, afectando gravemente a las economías y haciendo la vida a las personas más difícil.
Pero los ingenieros de la NASA tienen un plan para luchar contra estos cortes en el suministro. Si los transformadores están desconectados justo en el plazo en el que la tormenta se produce, no se verán afectados, por lo que el truco consiste en averiguar dónde se dirige y cuándo se producirá la tormenta solar antes de que alcance la atmósfera. Para ello, el Observatorio Heliosférico y Solar (SOHO) de la NASA y dos satélites espaciales STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory), identificarán cualquier eyección de masa coronal (CME) en dirección a la Tierra, y creará una imagen en 3D de la misma, permitiendo a los investigadores, científicos e ingenieros caracterizar su fuerza y determinar cuándo llegará.
Dependiendo de la intensidad de la CME, su viaje desde el sol a la Tierra puede tomar entre 24 y 48 horas. La NASA podría realizar su seguimiento en el espacio, pudiendo avisar en un período crucial dado en alrededor de 30 minutos antes del impacto de la tormenta, cuando es localizada más allá del satélite ACE (Advanced Composition Explorer), algo así como a 1.500 kilómetros de la Tierra. Los sensores a bordo del ACE pueden reunir más datos sobre la velocidad de la tormenta, el campo magnético y la densidad, donde son incorporados a los modelos de análisis por ordenador de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard.
Con menos de 30 minutos hasta el impacto, los modelos de la NASA calculan los lugares más propensos a ser afectados por las peligrosas corrientes inducidas geomagnéticamente (GIC), cuyos resultados se emplearán para cortar el suministro en las redes eléctricas. Esto hará que se produzca un apagón en un número determinados de regiones, pero sólo temporalmente. Cuando la tormenta termina, las redes vuelven de nuevo a estar operativas, continuando de forma habitual con el suministro eléctrico.
El escudo solar es experimental por el momento, y es difícil saber si logrará tener éxito como ha demostrado en la teoría, ya que no ha sido sometido a una situación real para verificar su funcionalidad más allá de modelos de simulación por ordenador. La actividad solar ha sido bastante tranquila este año, por lo que el equipo de ingenieros no ha sido capaz de reunir los datos necesarios para activar su sistema de predicción. Pero teniendo en cuenta que estamos entrando en un período de mayor actividad solar, que llegará a su máximo entre el 2012 y 2013, el escudo solar probablemente tendrá su oportunidad muy pronto.

LINEAS ELECTRICAS RESISTENTES A HELADAS Y TEMPORALES DE NIEVE

Victor Petrenko, profesor de ingeniería en el Dartmouth College, ha desarrollado una tecnología que evita la formación de hielo en las líneas eléctricas. De este modo se garantiza el suministro eléctrico, así como, la reducción de reparaciones a causa de los siniestros comunes que suelen ocurrir durante los temporales de nieve en las estaciones de otoño e invierno. Hasta ahora, no ha existido una solución real a este problema, y eso repercute gravemente en el abastecimiento eléctrico de la población, de hecho, el pasado año, una tormenta de nieve dejó a 1,25 millones de personas sin luz en Pensilvania, Nueva Inglaterra y Nueva York, debido a la caída de los postes y cables de la red eléctrica.
Esta nueva tecnología consiste en aumentar la resistencia eléctrica en los cables, algo que los ingenieros usualmente evitan porque causa pérdida de energía como calor en las líneas. El dispositivo desarrollado, se adjunta en ambos extremos de una línea, orientando la configuración de los cables de un diseño paralelo estándar a uno en circuito de serie. En condiciones normales, el cable funciona como una línea de alimentación estándar, pero cuando se enfrenta a las heladas incrementa la resistencia de serie, propiciando que los cables generen el calor suficiente como para eliminar el hielo. El proceso tarda entre 30 segundos y 3 minutos, perdiendo sólo menos del 1 por ciento de la electricidad que transporta las líneas. Esta solución, según el profesor Petrenko, costaría menos dinero que las reparaciones de los daños producidos por el hielo.
Este verano se puso a prueba esta tecnología entre dos torres de transmisión cerca de Orenburg, Rusia, con un éxito rotundo. Ahora, China está considerando usar estos dispositivos para proteger su inversión de 120 mil millones de euros en la expansión de su red de suministro de energía. Este otoño, Petrenko pondrá a prueba una versión modificada de la tecnología en un Audi A8, para eliminar el hielo de sus parabrisas en un tiempo dado entre dos y cuatro segundos. Próximamente, se espera aplicar esta tecnología a las alas de los aviones, lo que podría reducir los retrasos y accidentes. Como nos comentaba el profesor de Petrenko, “con este método un avión podría deshacerse del hielo en segundos, sería una manera mucho más segura de volar”.

de mercado electrico Publicado en Cables

CELDAS SOLARES DE PLASTICO

Todos los días la tecnología de la energía solar avanza, con el paso del tiempo esta fuente de energía renovable y limpia será más eficiente y más barata, en la actualidad se está trabajando e invirtiendo en crear celdas solares a partir de plástico.
Lo que se intenta con las celdas solares de plástico es imitar la textura de las hojas, esto se conoce como “biomimetismo”, que consiste en copiar como trabaja la naturaleza y entonces se desarrollan nuevas soluciones que permiten gran innovación en diferentes áreas.
Actualmente las celdas solares son planas y entonces hay dos opciones, o se absorbe la luz solar o rebota, imitando la textura de las hojas que tienen aspecto de canales y curvas, podrían servir como una especie de guía a la luz que no se absorbe de principio y luego ser absorbida.
Actualmente las celdas solares que se encuentran en el mercado están echas de silicio y aunque son más frágiles y mucho más costosas, las de plástico no han logrado poder competir con las de silicio debido a la eficiencia.
La eficiencia máxima que han logrado obtener con las celdas solares de plástico no supera el 10%.

NANOFIBRAS DE PLASTICO CONDUCEN ELECTRICIDAD COMO EL COBRE

Nanofibras de plástico que se autoensamblan y conducen electricidad casi tan bien como el cobre.
Se ha conseguido fabricar con éxito fibras de plástico altamente conductoras que tienen sólo varios nanómetros de espesor. Además, estos nanohilos se autoensamblan en un proceso que es activado por un destello de luz.
Baratas y fáciles de manejar, a diferencia de los nanotubos carbono, las nuevas nanofibras de plástico combinan las ventajas de dos clases de materiales capaces de conducir la corriente eléctrica: los tradicionales metales y los innovadores plásticos de polímeros orgánicos. De hecho, sus notables propiedades eléctricas son muy similares a las que presentan los metales.
Además, son ligeras y flexibles como muchos de los plásticos convencionales, lo que abre la posibilidad de superar uno de los desafíos más importantes de la electrónica del siglo XXI: la miniaturización de los componentes en la escala nanométrica.
Estos asombrosos nanohilos de plástico son obra de científicos del Centro Nacional francés para la Investigación Científica (CNRS, por sus siglas en francés) y la Universidad de Estrasburgo, en Francia.
Estas fibras reúnen por tanto lo mejor de cada clase de materiales. Son muy ligeras y flexibles, y al mismo tiempo capaces de transportar densidades de corriente extraordinarias, casi tanto como las que soporta el cobre.
El próximo paso del equipo de investigación, dirigido por Nicolas Giuseppone y Bernard Doudin, es demostrar que estas fibras pueden ser usadas a escala industrial para fabricar dispositivos electrónicos miniaturizados, como por ejemplo pantallas flexibles, células solares, transistores y nanocircuitos impresos.

MATERIAL TERMOELECTRICO MAS EFICIENTE DEL MUNDO

Se ha conseguido desarrollar un material termoeléctrico considerado el más eficiente del mundo para convertir el calor residual en electricidad.
Ésta es una noticia muy buena sobre todo si se tiene en cuenta que casi las dos terceras partes de la energía de entrada en la maquinaria existente en el mundo se pierden en forma de calor.
El material podría significar un cambio del paradigma ya que la poca eficiencia de los materiales termoeléctricos actuales ha limitado su uso comercial.
Ahora, con un material medioambientalmente muy estable, que se espera convierta en electricidad útil del 15 al 20 por ciento del calor residual, la termoelectricidad podría convertirse en una opción mucho más adoptada por la industria.
Las posibles áreas de aplicación incluyen el sector del automóvil (buena parte de la energía potencial de la gasolina sale por el tubo de escape en forma de calor), la industria pesada (con sectores como el de la fabricación de vidrio y ladrillos, las refinerías, las centrales eléctricas alimentadas con carbón o gas) y cualquier lugar donde operan de modo constante grandes motores de combustión (como en barcos de gran tonelaje, incluyendo los petroleros).
Las pérdidas de calor en tales sistemas pueden oscilar, con temperaturas que van de 400 a 600 grados centígrados (750 a 1.100 grados Fahrenheit), pero se trata de una franja ideal para el uso de los dispositivos termoeléctricos.
El nuevo material, desarrollado por el equipo del químico Mercouri Kanatzidis, de la Universidad del Noroeste en Chicago, Illinois, Estados Unidos, está basado en un semiconductor bastante común, el telururo de plomo.
Químicos, físicos, expertos en materiales e ingenieros mecánicos de la citada universidad, así como de la Universidad Estatal de Michigan, colaboraron para desarrollar el material.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Vinayak P. Dravid, Kanishka Biswas, Jiaqing He, David N. Seidman, y Timothy P. Hogan.

¿QUE FACTORES DISMINUYEN LA EFICIENCIA DE UN PANEL SOLAR?

La energía solar se ha visto apoyada por una gran variedad de inventos que permiten incrementar cada vez más la eficiencia de los paneles solares.

Sin embargo el tema de la inversión y la eficiencia de un panel solar sigue siendo de gran preocupación para muchos consumidores.

Sobre todo debido al hecho de que existen varios aspectos que disminuyen la eficiencia de un panel solar, un ejemplo, es que cualquier electrón dentro del panel que no reciba la energía suficiente, simplemente se calienta y provoca la reducción de la productividad del panel.

La reducción en la eficiencia se debe principalmente a factores como:

1. La celda no está trabajando a su máximo potencial, ya que algunos electrones pierden su productividad

2. Los electrones liberan calor, se calienta el panel lo que puede interferir con otros componentes contenidos en un panel solar.

En gran medida la eficiencia de los paneles se basa en la calidad de las celdas solares, mientras más y mejores sean las celdas solares mayor será la producción de electricidad.

El problema es que las celdas de mejor calidad también son las más caras, por lo que asegurarnos de tener un panel solar de calidad también implica pagar una cantidad más elevada, ya que no solo se paga el panel sino toda la tecnología e investigaciones que se realizaron para logran aumentar la eficiencia del panel.

Otro factor que afecta a la eficiencia del panel solar es la ubicación ya que mientras más luz reciba mayor será la producción, por lo que siempre se recomienda que el panel se ubique en dirección al sol, y que no tenga objetos que puedan bloquear los rayos solares.

¿COMO AUMENTAR LA POTENCIA DE LOS PANELES SOLARES?

Intentando reducir aún más el coste de la energía solar, Bandgap Engineering, en Estados Unidos, está desarrollando una célula solar basada en nanohilos que podría generar el doble de energía que las células solares convencionales.

Es un proyecto a largo plazo, pero por ahora la empresa está a punto de comercializar una versión más sencilla de la tecnología, usando nanohilos de silicio capaces de mejorar el rendimiento y reducir el coste de las células solares de silicio convencionales. Bandgap afirma que sus nanohilos, que se pueden producir usando herramientas de fabricación ya existentes, aumentan la producción energética al aumentar la cantidad de luz que pueden absorber las células solares.

Ahora mismo la mayoría de los fabricantes de paneles solares no están construyendo nuevas fábricas, porque el mercado para su producto está saturado. Pero si las condiciones del mercado mejoran y los fabricantes empiezan a construir, podrán introducir grandes cambios en las líneas de producción. En ese caso la tecnología de Bandgap serviría para que el cambio en las células solares fuera más significativo. Aumentar la absorción de luz permitiría, por ejemplo, que los fabricantes usaran obleas de silicio mucho más finas, abaratando así la partida que supone el coste mayor en la fabricación de una célula solar. También permitirá a los fabricantes usar alambres de cobre para recoger la carga de los paneles solares, en vez de los de plata que son más caros.

Estos cambios podrían conducir a paneles solares que convierten un 20 por ciento de la energía del sol en electricidad (en comparación con el 15 por ciento que logran la mayoría de las células solares actualmente) y además que su producción e instalación costara solo un dólar (unos 77 céntimos de euro) por vatio, afirma el director ejecutivo de Bandgap, Richard Chleboski. (En la actualidad la instalación cuesta algunos dólares por vatio, dependiendo del tamaño y del tipo que sean los paneles). A lo largo de la vida activa del sistema, los costes bajarían hasta unos 6-10 centavos de dólar por kilovatio hora (unos 4-8 céntimos de euro). Eso sigue siendo más caro que el coste de la energía generada por gas natural en Estados Unidos, que cuesta unos 4 centavos de dólar por kilovatio hora (unos 3 céntimos de euro), pero es lo suficientemente barato como para asegurar un mercado sustancial a la energía solar en muchas partes del mundo donde los costes energéticos son más altos, o incluso en determinados nichos de mercado en Estados Unidos.

Al mismo tiempo, Bandgap está creando una tecnología que podría llegar algún día a mejorar la eficiencia de las células lo suficiente como para que la energía solar compitiera de forma generalizada con los combustibles fósiles. Si doblan la eficiencia de las células solares sin aumentar demasiado los costes de fabricación, estarían abaratando sustancialmente el coste por vatio de los paneles solares y se reduce a la mitad el coste de instalación, el mayor gasto en la energía solar en la actualidad, al hacer que sea posible conseguir la misma cantidad de energía de la mitad de células.

Tanto las células que Bandgap está a punto de presentar como las células que espera producir a largo plazo están basadas en la idea de minimizar la pérdida energética que se produce cuando la luz atraviesa una célula solar sin ser absorbida o cuando determinadas longitudes de onda de luz se absorben pero no tienen suficiente energía para desplazar los electrones y generar electricidad (esa energía se malgasta como calor). En una célula solar convencional, al menos dos terceras partes de la energía de la luz del sol se malgastan y normalmente mucho más.

La tecnología actual de la empresa aprovecha el hecho de que cuando la luz se encuentra con los nanohilos se refracta de tal forma que rebota dentro de la célula solar en vez de atravesarla o salir disparada. Eso aumenta las posibilidades de que se absorba.

Pero lo que Bandgap quiere hacer en última instancia es cambiar la forma en que se convierte la luz en electricidad dentro de la célula. Si los nanohilos se pueden hacer lo suficientemente uniformes, y si se pueden formar de tal manera que sus átomos se alineen en determinados planos, las diminutas estructuras podrían cambiar las propiedades electrónicas del silicio. Estos cambios permitirían a las células solares generar electricidad con luz de baja energía que normalmente solo produce calor, explica Marcie Black, fundadora de la empresa y directora de tecnología. “Esto se lograría, en parte, proporcionando una forma de combinar energía de más de un fotón de luz de baja energía”

Esta tecnología puede tardar aún muchos años en desarrollarse. Para empezar, requiere un control muy preciso sobre las propiedades de cada uno de los millones de nanohilos, además, las técnicas necesarias para fabricar las células solares pueden no ser lo suficientemente baratas o fiables como para producirlas a gran escala. Pero este tipo de células solares podría, en teoría, convertir el 60 por ciento de la energía de la luz del sol en electricidad. Eso es algo que será difícil lograr en la práctica, así que el objetivo de la empresa es un más modesto 38 por ciento de eficiencia, que sigue siendo más del doble que la eficiencia de las células de silicio que se fabrican en la actualidad.

Los investigadores también están siguiendo otros enfoques para producir células solares ultraeficientes, como por ejemplo usar puntos cuánticos o combinar distintos tipos de materiales (ver “Unos nuevos materiales mejoran las células fotovoltaicas”). Sin embargo, la tecnología de nanohilos podría ser más sencilla. “En teoría el método tiene muchas ventajas potenciales, pero hay que lograr que funcione”, afirma Andrew Norman, investigador senior del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, cuya sede está en Golden, Colorado (EE.UU.). Bandgap no ha construido aún células usando el método que está desarrollando para largo plazo, pero ha dado pasos indirectos demostrando que sus nanohilos son capaces de cambiar las propiedades electrónicas del silicio. “Seguimos en fase de investigación”, afirma Black.

NUEVO MATERIAL APLICABLE A TERMOELECTRICIDAD

Un nuevo material desarrollado por investigadores de la Universidad de Northwestern, en EstadosUnidos, puede ser aplicado a la termoelectricidad, con un amplio abanico de aplicaciones para reciclar energía.

El principio de la termoelectricidad consiste en reciclar el calor que se pierde, por ejemplo a través de los caños de escape de los vehículos, en electricidad.

El problema es que hasta ahora el sistema chocaba con la carencia de materiales termoeléctricos eficaces.

El nuevo material, presentado en la revista Nature, debería en cambio permitir la conversión de entre un 15 y un 20 por ciento del calor residual en electricidad útil.

Los campos de aplicación posibles incluyen la industria automotriz o las industrias pesadas (refinerías, centrales decarbón y gas).

Químicos, físicos, ingenieros mecánicos y especialistas en materiales colaboraron con la elaboración de este nuevo material que se vale de nanoestructuras.

El material se basa en el teluluro de plomo (PbTe), un semiconductor utilizado por primera vez para proporcionar una fuente de energía renovable, termoeléctrica, a las misiones lunares Apolo. Según los investigadores, el nuevo material presenta un “factor de mérito” o “ ZT ” de 2,2, el más elevado reportado hasta ahora.

Cuanto mayor es el valor de ese factor, mejor es el rendimiento termoeléctrico del material: el factor de mérito de la mayoría de los materiales utilizados hasta ahora están en el orden de la unidad.

La sonda marciana Curiosity se alimenta, por ejemplo, con un sistema termoeléctrico a base de teluluro de plomo, que tiene un ZT de 1.

“Este es el sistema termoeléctrico más rendidor a cualquier temperatura”, dijo Mercouri Kanatzidis, el autor principal del estudio.

“A este nivel, hay perspectivas realistas para recuperar el calor perdido a alta temperatura y transformarla en energía útil”, agregó.

En un comentario publicado en Nature, el químico de laUniversidad de Múnich Tom Nilges calificó el trabajo como “un salto gigante para la termoelectricidad”.