La recuperación termoeléctrica del calor residual, una fuente de energía ambientalmente amigable

Abstract

El incremento del precio de los combustibles fósiles acompañado por el deterioro medioambiental asociado al calentamiento global generó un incremento en la actividad científica dirigida a identificar y desarrollar fuentes de potencia eléctrica no contaminantes. En este sentido, la conversión directa de energía térmica en eléctrica mediante dispositivos termoeléctricos utilizando calor residual como fuente de calentamiento, podría contribuir a solucionar los problemas energéticos de la sociedad moderna. Un convertidor termoeléctrico es una máquina térmica de estado sólido, en la cual el fluido de trabajo es un gas de electrones, permitiendo la conversión de un flujo térmico en electricidad útil. Este tipo de dispositivos son atractivos desde el punto de vista tecnológico, puesto que no tienen partes móviles, son silenciosos, versátiles y altamente confiables. Durante los últimos años las investigaciones se han enfocado hacia el desarrollo de sistemas de generación termoeléctrica, mediante los cuales sea posible optimizar la recuperación del calor residual de baja temperatura producido por diferentes fuentes térmicas, tales como el cuerpo humano, los automotores y las industrias. En la medida en que la evolución de los materiales termoeléctricos permita un mejoramiento en su rendimiento, estos dispositivos están llamados a reducir el uso de combustibles fósiles y como consecuencia a mitigar los efectos del calentamiento global.

The price of fossil fuel accompanied by an increasing awareness of environmental problems associated with global warming, resulted in an upsurge of scientific activity to identify and develop environmentally friendly sources of electrical power. In this sense, direct energy conversion by thermoelectric devices using residual heat as heating source, could help to solve the energetic problems of the modern society. A thermoelectric converter is a solid state heat engine, in which the charge carriers are the work fluid, allowing the direct conversion of a thermal flow in electric power. This kind of devices are technologically attractive taking in to account that they do not have mobile parts, are silent, versatile and very reliable. Through last years the research of thermoelectric materials is focused on the development of thermoelectric generation systems, destined to optimize the low temperature waste heat recovery systems, which could generate useful electricity from different thermal sources as the human body, automobiles, and industrial plants. If the evolution of thermoelectric materials allows to improve the thermoelectric performance, in the next future these devices will contribute to reduce the use of fossil fuel and as a consequence to reduce the effects of global warming.