Investigadores de la Universidad de Houston y el Instituto de Tecnología de Massachusetts informaron un avance sustancial en la generación de electricidad a través de una combinación de energía solar concentrada y materiales termoeléctricos.
Al combinar la concentración de energía solar, que convierte la luz en calor que luego se usa para generar electricidad, con patas termoeléctricas segmentadas, formadas por dos materiales termoeléctricos diferentes, cada uno trabajando en diferentes rangos de temperatura, los investigadores dijeron que han demostrado una promesanueva tecnología alternativa de energía solar.
Sus hallazgos se publican en Energía natural .
Zhifeng Ren, MD Anderson, profesor de física en la Universidad de Houston y autor del artículo, dijo que el trabajo ilustra una nueva forma no tóxica y de bajo costo para generar energía. Si bien no está destinado a reemplazar las plantas de energía a gran escala,podría resultar especialmente útil para áreas aisladas que no están en una red eléctrica tradicional, alimentando pequeños grupos de hogares o negocios, por ejemplo, dijo. Además de generar electricidad, la tecnología también puede producir agua caliente, valiosa para ambosfines privados e industriales.
Además de Ren, otros autores en el artículo incluyen a Gang Chen, Daniel Kraemer, Kenneth McEnaney, Lee A. Weinstein y James Loomis, todos del MIT, y los investigadores de UH Qing Jie, Feng Cao y Weishu Liu.
Ren, quien también es investigador principal en el Centro de Superconductividad de Texas en UH, dijo que el trabajo se basa en el trabajo anterior de los investigadores, que demostró la prueba del concepto. Para este proyecto, apoyado en parte por el Departamento de Energía,De hecho, construyeron un dispositivo para medir qué tan bien funcionaba la concentración óptica para mejorar la eficiencia general del sistema
demostraron una eficiencia del 7,4 por ciento, pero informaron que, según sus cálculos, el dispositivo podría lograr una eficiencia del 9,6 por ciento. Su trabajo anterior resultó en una eficiencia del 4,6 por ciento.
"La mejora del rendimiento se logra mediante el uso de patas termoeléctricas segmentadas, un absorbedor solar espectralmente selectivo de alta temperatura que permite una operación de vacío estable con temperaturas de absorción de hasta 600 grados C, y combinando la concentración óptica y térmica", escribieron los investigadores"Nuestro trabajo sugiere que los STEG concentradores generadores termoeléctricos solares tienen el potencial de convertirse en una prometedora tecnología de energía alternativa".
Para obtener una mayor eficiencia, los investigadores utilizaron un absorbente solar, impulsado por concentradores ópticos para aumentar el calor y mejorar la densidad de energía. El absorbente se colocó en patas construidas con materiales termoeléctricos. Mientras que su trabajo anterior usaba solo telururo de bismuto -un material termoeléctrico bien conocido: esta versión usaba skudderudita para la mitad superior de las patas y telururo de bismuto para la mitad inferior.
Los materiales termoeléctricos producen electricidad al explotar el flujo de corriente de calor desde un área más cálida a una zona más fría. Al usar dos materiales, los investigadores dijeron que pudieron aprovechar un rango más amplio de temperaturas producidas por el absorbedor solar y aumentar la generacióneficiencia.
Skutterudite, por ejemplo, funciona mejor a temperaturas superiores a 200 grados centígrados, mientras que el telururo de bismuto funciona de manera óptima a temperaturas inferiores a ese nivel.
"Las eficiencias récord se logran segmentando dos materiales termoeléctricos, skutterudita y telururo de bismuto, acoplados a una superficie espectralmente selectiva operada a cerca de 600 grados C por la concentración combinada óptica y térmica de la luz solar", escribieron.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Jeannie Kever. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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