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Se ha creado la termoeléctrica más eficiente
Último revisado: 01.07.2025
Químicos de la Universidad Northwestern han desarrollado un material termoeléctrico único que convierte el calor en electricidad.
Es el mejor material de su tipo: su eficiencia duplica la de todos los materiales similares conocidos hasta ahora. Este descubrimiento puede ser muy importante para el desarrollo de la industria mundial, considerando que dos tercios de la energía producida para las necesidades humanas se pierde en forma de calor. Los resultados del trabajo de los investigadores se publican en la revista "Nature".
Según el artículo, el nuevo material está compuesto por granos de telururo de plomo y telururo de estroncio, así como una pequeña cantidad de sodio. Este material ambientalmente estable puede convertir entre el 15 % y el 20 % del calor generado durante la producción de energía en electricidad útil.
El nuevo material puede utilizarse en la industria automotriz y pesada (por ejemplo, en la producción de vidrio, ladrillos, refinerías de petróleo y centrales eléctricas de carbón y gas). Además, esta eficiente termoeléctrica puede emplearse en grandes buques y petroleros, donde los grandes motores de combustión interna funcionan constantemente.
«Nuestro sistema termoeléctrico es el más eficiente del mundo a cualquier temperatura», afirma Mercury Kanatzidis, líder del proyecto y autor principal del artículo de Nature. «Este material puede convertir el calor en electricidad con mayor eficiencia que cualquier otro». «A menudo nos preguntan cómo resolver el problema de la conservación de la energía», añade Vinayak Dravid, colega de Kanatzidis. «Pero no existe una solución universal; la solución debe ser integral. La termoelectricidad no puede resolver todos los problemas energéticos, pero es una parte importante de un enfoque integral».
Los termoeléctricos son sustancias que tienen la capacidad de generar electricidad a diferentes temperaturas en distintas zonas del material. La eficiencia de dicha conversión está determinada por dos requisitos que se contradicen en gran medida. Un termoeléctrico eficiente debe conducir la electricidad lo mejor posible y el calor lo peor posible.
Una sustancia con muy baja resistencia no será un material termoeléctrico eficaz si conduce bien el calor. Para lograr una baja conductividad térmica con una alta conductividad eléctrica, los científicos modificaron la estructura del material.
Los especialistas tomaron como base el clásico material termoeléctrico telururo de plomo (PbTe) y añadieron inclusiones de nanocristales de telururo de estroncio. Estas alteraciones alteraron la estructura ordenada del material, pero no afectaron su conductividad eléctrica ni, por lo tanto, su conductividad térmica.
El resultado gustó a los científicos y pronto podrá gustar a los fabricantes de automóviles, refinerías de petróleo y otras instalaciones industriales, donde el nuevo material puede ayudar a reducir los costos energéticos.