Os painéis solares já produzem uma grande quantidade de energia, mas a revolução ocorrerá quando a humanidade começar a converter calor em eletricidade. O calor do Sol, dos processos industriais com utilização intensiva de energia, dos centros de dados e de inúmeras fontes ainda não pode ser convertido de forma eficiente em eletricidade. A temperatura deve ser demasiado elevada para que a fraca eficiência dos elementos termoeléctricos modernos traga qualquer benefício tangível. Mas há esperança.
Fonte da imagem: Brenda Ahearn, Engenharia de Michigan
Cientistas da Universidade de Michigan vêm melhorando sua célula termoelétrica há cerca de dez anos, com base em uma combinação de materiais semicondutores de camada fina de arsenieto de índio e gálio (InGaAs). A peculiaridade do elemento termoelétrico da equipe norte-americana pode ser considerada a combinação de um semicondutor com entreferro e um elemento reflexivo feito de ouro.
Os cientistas enfrentam a tarefa de capturar o maior número possível de fótons com comprimentos de onda infravermelhos. Um entreferro estritamente selecionado com um substrato espelhado permite que os fótons que não são absorvidos pelo semicondutor retornem ao acumulador térmico. Isto dá-lhes a oportunidade de tentarem ser absorvidos novamente se a sua energia atingir o nível requerido. Assim, a eficiência da célula foi aumentada do valor anterior de 37% para 44%, e com o tempo isso permitirá atingir uma eficiência ainda maior – ao nível de 50%.
É também importante notar que a eficiência declarada foi obtida com um nível de aquecimento muito inferior da fonte de calor. Se antes essa eficiência de até 40% era alcançada quando o grafite era aquecido a 2.000 °C ou mais, então no novo trabalho foi obtida uma eficiência de 44% quando o grafite era aquecido a 1.435 °C. Os pesquisadores afirmam que isso lhes permitiu dobrar a produção de energia elétrica de cada quilograma de grafite. A tecnologia ainda está longe da escala de geração de quilowatts ou mais de energia, mas diminuir a temperatura do fluido de trabalho (bateria) e ao mesmo tempo aumentar a eficiência do termoelemento é um passo na direção certa.
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Ao ler uma matéria auspiciosa como essa, imediatamente penso em utilizar um gerador desses, com potência de cerca de 100 kwh, em um carro. O automóvel queimaria ETANOL, produziria muita eletricidade, que acionaria o motor elétrico que impulsionaria o veículo.Um motor a combustão típico, nunca teria um rendimento prático de 44%. Assim, o carro seria muito mais econômico, com um sistema motriz muito mais robusto que o motor térmico + câmbio tradicional.Queimando etanol, a pegada de carbono seria mínima!