El calor residual podría duplicar la duración de la batería de los portátiles y teléfonos móviles

energía de desecho . Peter Hagelstein es el coautor de este concepto y profesor asociado de ingeniería eléctrica en MIT . Su artículo fue publicado en la edición de Noviembre de 2009 de la revista Journal of Applied Physics.

>Si esta energía desperdiciada se aprovecha inteligentemente, podríamos duplicar el tiempo de conversación de los teléfonos celulares sin tener que conectarlos una y otra vez para recargarlos. Lo mismo podría ocurrir con nuestros portátiles; no tenemos que recargarlos frecuentemente y su desgaste también podría reducirse. Las plantas de energía pobres, sobrecargadas y sobrecargadas, pueden gastar más energía si se puede utilizar la energía calorífica desperdiciada.

Hagelstein opina que los dispositivos actuales de estado sólido que utilizan calor excesivo y lo convierten en electricidad no son muy eficientes. Está trabajando con su estudiante de postgrado Dennis Wu como parte de su tesis doctoral para encontrar un convertidor de energía térmica prácticamente fiable que no lleve adelante las desventajas de su predecesor. Están buscando una tecnología realista que pueda llegar a alcanzar los límites teóricos de la eficiencia de dicha conversión.

La teoría postula que tal conversión de energía nunca puede sobrepasar un valor preciso llamado Límite Carnot. Carnot Limit se estableció en el siglo XIX. Es una fórmula para determinar la máxima eficiencia que cualquier máquina puede alcanzar en la conversión del calor en trabajo. Pero el hecho es que en la práctica sólo hemos alcanzado una décima parte de ese límite. Hagelstein, en estrecha colaboración con Yan Kucherov, llevó a cabo experimentos con una tecnología diferente. Han alcanzado la envidiable eficiencia de hasta el 40 por ciento del límite Carnot. Además, sus estadísticas muestran que este nuevo tipo de sistema podría alcanzar en última instancia hasta el 90 por ciento de ese límite.

Hagelstein, Wu y otros no intentaron mejorar los dispositivos existentes. Empezaron de nuevo sin ningún tipo de equipaje pasado. Utilizan un sistema muy sencillo en el que la energía se genera mediante un único dispositivo de punto cuántico. Ese dispositivo es un tipo de semiconductor en el que los electrones y los agujeros están restringidos de forma muy segura en las tres dimensiones. Así que intentaron entender todas las características del dispositivo. Esto les ayudó a comprender mejor todos los aspectos de dicha máquina.

Hagelstein dice que no sólo quiere convertir el calor en energía, sino que quiere conseguirlo obteniendo mucha energía a cambio. También admite que la tecnología actual está disponible para aprovechar la energía térmica, pero con una trampa. Se conoce como potencia de alto rendimiento. Convierte el calor de un sistema menos eficiente y usted obtiene más energía. Pero este es un sistema más grande y más caro. Según Hagelstein «Es una compensación. Usted obtiene una alta eficiencia o un alto rendimiento». Pero el equipo descubrió que, con su nuevo sistema, sería posible obtener ambas cosas a la vez.

Hagelstein y su equipo estudiaron cuidadosamente un artículo reciente publicado por el profesor del MIT Gang Chen. Hablaron de reducir las diferencias entre la superficie caliente y el dispositivo de conversión. Sugirieron que este acuerdo era muy importante para mejorar el rendimiento. Gang Chen afirmó que la transferencia de calor podría tener lugar entre superficies muy espaciadas a una velocidad que es órdenes de magnitud más alta de lo que predice la teoría. El nuevo informe admite ir un paso más allá en que el calor no sólo puede ser transferido, sino convertido en electricidad para que pueda ser aprovechado.

Robert DiMatteo dirige una empresa, MTPV Corp . (para fotovoltáicos térmicos con separación micrométrica). DiMatteo está dispuesto a comercializar la nueva idea de Hagelstein. Tiene muchas esperanzas de que la tecnología desarrollada por su empresa pueda producir una mejora de diez veces la potencia de salida con respecto a los dispositivos fotovoltaicos existentes. Planea comercializar esta tecnología el próximo año. Al mismo tiempo, el trabajo de Hagelstein daría el empuje necesario y una mejora adicional de diez veces o más es posible.

DiMatteo presenta sus estadísticas y dice que en todo el mundo, cuando consumimos combustible o una central eléctrica genera electricidad, casi el 60 por ciento de toda la energía se desperdicia. Estos residuos se presentan generalmente en forma de calor. El 60% es una cantidad sustancial. DiMatteo tiene ahora la esperanza de que esta tecnología pueda «hacer posible la recuperación de una fracción significativa de esa energía desperdiciada».

Hagelstein opina: «Hay una mina de oro en el calor residual, si pudieras convertirla. Se genera mucho calor para ir a lugares, y se pierde mucho. Si pudieras recuperar eso, tu tecnología de transporte funcionaría mejor».

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