Nueva batería permite convertir calor residual en electricidad

Cada año, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, Estados Unidos, publica un increíble gráfico catalogando toda la energía utilizada en Estados Unidos. Lo curioso es la porción de "energía rechazada" del gráfico: en 2013, más del 60 por ciento del total (unos 293 mil millones de kilovatios-hora) fue energía rechazada, o en otras palabras, desperdiciada. La mayoría de esta se disipa como calor, incluyendo chimeneas, procesos de manufactura e incluso, el tubo de escape de tu auto. Capturar algo de ese calor ha sido un sueño muy viejo que podría incrementar nuestra eficiencia y reducir el uso de energía y de emisiones. Ahora, una nueva investigación muestra un enfoque novedoso para lograr producir electricidad por medio del calor residual.

La mayoría de ideas sobre el desperdicio de calor involucran al efecto termoeléctrico, en el que el voltaje es creado basado en una diferencia de temperatura. Este enfoque ha estado limitado por los materiales y por la necesidad de altas temperaturas y de variaciones, pero la nueva idea, utilizando el efecto termogalvánico, puede operar a temperaturas mucho mas bajas. Los investigadores responsables de esta idea, provenientes de Stanford y el MIT describen la termogalvánica como "la dependencia de potencial de electrodos en la temperatura". 

Básicamente funciona así: una batería descargada se calienta por medio de calor residual y luego es cargada. Paso seguido, la batería se deja enfriar, y se descarga solo a una temperatura más fría. El voltaje de carga es menor a temperaturas mayores, lo que significa que el voltaje de carga es inferior al voltaje de descarga, con lo cual, más energía puede ser extraída durante el proceso de descarga que la que fue agregada al momento de cargarse. La energía extra proviene del calor diferencial.

Los investigadores apuntan a utilizar este tipo de sistema en temperaturas inferiores a los 100 grados centígrados; en pruebas a 60°C alcanzaron una eficiencia de conversión del 5.7 por ciento. La batería utilizada en las pruebas consistía de un cátodo de hexacianoferrato de cobre y un ánodo Cu/Cu2+.

Uno de los investigadores, Yi Cui de la Universidad de Stanford, afirmó en un comunicado de prensa que el potencial de esta idea es enorme. "Virtualmente todas las plantas y procesos de fabricación, como la creación de acero y el refinamiento, liberan gigantescas cantidades de calor de bajo grado a temperaturas ambiente. Nuestra nueva tecnología de batería está diseñada para aprovechar esta variación de temperatura a escala industrial".

De todas formas, ellos todavía están lejos de enviar alguna de estas baterías a plantas de acero para capturar algo de esta energía perdida. Estas baterías tienen una densidad de energía mucho menor a los actuales dispositivos termoeléctricos, lo cual significa que se necesitarían versiones gigantescas de las baterías para producir suficiente electricidad. Ademas, probablemente se necesite acelerar la carga y descarga como uno de los requisitos para que la tecnología sea viable. Sin embargo, con tanta energía perdiéndose desde cada chimenea en el mundo, esta idea no parece que se vaya a disipar pronto.

Silvio Sánchez

Soy la fundadora de TodoSalud.co, una estudiante de enfermería apasionada con la salud y la comunicación. Puedes seguirme en youtube, donde subo videos sobre maternidad; tambien en Instagram y Facebook :)