Desarrollan una pequeña celda termofotovoltáica tan eficiente como las turbinas de las plantas termoeléctricas
17.05.2022 18:49
Celda fototermovoltáica desarrollada por científicos del MITMIT / Felice Frankel
Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.) han desarrollado una novedosa celda termofotovoltáica (TPV, por sus siglas en inglés) capaz de convertir el calor en electricidad con una eficiencia superior al 40 %. Un dispositivo con un rendimiento nunca antes alcanzado con este tipo de tecnología, que es equiparable al de las turbinas de las plantas termoeléctricas, informó la institución educativa.
La celda capta pasivamente fotones de una fuente de calor al rojo vivo, convirtiéndolos en electricidad a través del efecto fotovoltaico. El artefacto es descrito como un motor térmico sin piezas móviles capaz de producir energía a partir de una fuente de calor de entre 1.900 y 2.400 ºC. «Se trata de una batería que toma la electricidad, la convierte en calor de alta temperatura, almacena el calor y luego lo vuelve a convertir en electricidad a demanda mediante las TPV», detallan los autores en un artículo publicado recientemente en Nature.
Las células termofotovoltáicas funcionan al calentar los materiales semiconductores de los que están hechas para aumentar considerablemente la energía de los fotones. A temperaturas lo suficientemente altas, estas partículas pueden lanzar un electrón de la banda de valencia a la banda de conducción, generando electricidad a partir de una fuente térmica.
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Según explican los investigadores, al incorporar la celda TPV a una batería térmica a escala de red, se crea un sistema que absorbería el exceso de energía de fuentes renovables, como el Sol, y la almacenaría en bancos de grafito caliente fuertemente aislados. En este sentido, profundizan, cuando se necesite la energía, por ejemplo, en días nublados, TPV convertirían el calor en electricidad y enviarían la energía a la red eléctrica.
Según estiman los científicos, la proliferación de redes de almacenamiento de energía térmica basadas en esta tecnología, capaz de producir cantidades de energía equiparables con las turbinas de las termoeléctricas, podrían reducirse cerca del 40 % de las emisiones globales de dióxido de carbono, al prescindir del uso de combustibles fósiles.
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