Todas las fábricas del mundo podrían empezar a utilizar la energía termoeléctrica. No te imaginas cómo funciona y te va a sorprender. En la búsqueda constante de descarbonización, se engloban las fuentes industriales hechas por el ser humano que, en algunos casos, contaminan con gases nocivos, como el NO2.
Las fábricas contaminantes tienen un efecto profundamente negativo en la salud de los organismos vivos. Son una de las principales fuentes de contaminación ambiental del mundo con una amplia gama de contaminantes como monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, amoníaco, partículas, plomo, hidrocarburos, compuestos orgánicos y otros productos químicos.
En este contexto, varias empresas y naciones buscan la manera de paliar este efecto negativo que ejercen sobre el medio ambiente y los organismos vivos. La energía termoeléctrica podría ser una luz en medio de este escenario. No es perfecta (de hecho, no es renovable al 100 %), pero sí ha demostrado efectividad.
Un grupo de investigadores imponen la energía termoeléctrica y sorprenden
Investigadores del Instituto Max Planck de Química de Estados Sólidos en Dresden (Alemania), de la mano de los colaboradores de la Universidad Estatal de Ohio y la Universidad de Cincinnati, descubrieron un efecto termoeléctrico inmenso en un antiferromagneto.
Su estudio fue publicado en Nature Materials y mostró que los antiferromagnetos podrían llevar al mismo valor del efecto Nernst anómalo que los ferromagnetos convencionales. Sin embargo, estos no tenían campos magnéticos extraviados que, de otra forma, afectarían a los dispositivos circundantes.
Esta revelación supuso la apertura de una nueva investigación para el desarrollo de dispositivos termoeléctricos de alta eficiencia. Forzar a los electrones a fluir de forma perpendicular a un flujo de calor demanda un campo magnético externo conocido como efecto Nernst.
Sale a la luz una nueva manera de crear electricidad a partir del calor residual
En un material permanentemente magnetizado (un ferromagneto) hallamos un efecto Nernst anómalo (ANE) que puede producir electricidad a partir del calor sin el uso de ningún campo magnético. Dicho efecto anómalo escala con el momento magnético del ferromagnetico.
Se trata de un antiferromaimán, don dos subredes magnéticas de compensación. Este dispositivo no expone ninguna instancia magnética ni ningún campo externo mediable de estas características. En consecuencia, no presenta ningún ANE.
El calor residual puede generar electricidad: esta investigación lo demuestra
“Sin embargo, recientemente hemos entendido que mediante el nuevo concepto de topología se puede aplicar para lograr grandes efectos Nernst en imanes. En particular, hemos aprendido que la cantidad conocida como fase Berry está relacionada con el ANE y puede incrementarlo considerablemente”
“El ANE en los antiferromagneto todavía está en gran parte inexplorado, en parte porque no se pensaba que existiera el ANE”, advierten desde el centro académico.
De manera asombrosa, este equipo de expertos ha encontrado un gran efecto Nernst anómalo, de una dimensión más importante que el que se conoce en casi todos los ferromagnetos en YbMnBi2, un antiferromagneto.
Los antiferromagnetos tienen aplicaciones termoeléctricas
“Aunque el valor de ANE es sorprendentemente grande y el valor de zT es mucho más alto que el de los ferroimanes, el rendimiento eléctrico general aún debe mejorarse para aplicaciones prácticas”, desarrolla Yu Pan, líder del grupo en el Departamento de Química del Estado Sólido en el MPI.
Y añade: “Sin embargo, este estudio muestra el gran potencial de los antiferromagnetos para aplicaciones termoeléctricas, ya que tienen un rendimiento mucho mejor que los ferroimanes. Creemos que nuestro trabajo es solo el comiendo del descubrimiento de materiales termoeléctricos aún más interesantes en el futuro”.
¿Qué es la energía termoeléctrica?
Cuando hablamos de energía termoeléctrica nos referimos a la energía interna ubicada en las partículas del cuerpo y se puede interceptar cuando se obtiene o se pierde calor. También se le llama energía térmica, es decir, la energía creada a partir del calor.
Explorando al máximo la energía termoeléctica, muchas fábricas del mundo se animarían a utilizarla. Si quieres saber más sobre este tipo de energía, no te pierdas este artículo. Está claro que no es una energía del todo renovable, pero la podríamos usar para contaminar menos en las fábricas a corto plazo.
