Investigadores han creado un dispositivo revolucionario capaz de generar electricidad día y noche

¿Qué pasaría si ya no se necesitaran baterías y hubiera otros métodos para generar electricidad para alimentar dispositivos? Este es el enfoque de este revolucionario producto. ¡La generación continua de energía día y noche puede convertirse pronto en una realidad!

Imagen de un aparato generador termoeléctrico capaz de generar electricidad día y noche

Es posible que no se necesiten baterías de un día

Los investigadores han desarrollado un nuevo generador termoeléctrico que puede generar electricidad de forma continua mediante el uso del calor solar y un elemento radiante que libera calor en el aire. Operando día y noche y en entornos de nube, el nuevo TEG autoalimentado puede proporcionar una fuente de energía confiable para pequeños dispositivos electrónicos como sensores externos.

Las fuentes de energía tradicionales, como las baterías, tienen una capacidad limitada y requieren reemplazo o recarga periódica, lo que puede ser inconveniente e insostenible. Nuestro nuevo diseño TEG puede ofrecer energía estable y continua a dispositivos pequeños, eliminando las limitaciones de las fuentes de energía tradicionales como las baterías.

explicado investigador Jing Liu de la Universidad Jimei.

Los TEG (generadores termoeléctricos) son dispositivos de estado sólido que utilizan diferencias de temperatura para generar electricidad sin partes móviles. En la revista Optics Express, Liu y un equipo multiinstitucional de investigadores describen y demuestran un nuevo TEG que puede generar simultáneamente el calor y el frío necesarios para crear una diferencia de temperatura lo suficientemente grande como para generar electricidad, incluso cuando el sol no brilla.

Una fuente de alimentación pasiva consta de componentes que se pueden fabricar fácilmente.

El diseño único de nuestro generador termoeléctrico autoalimentado permite un funcionamiento continuo independientemente de las condiciones climáticas. Con un mayor desarrollo, nuestro TEG tiene el potencial de impactar una amplia gama de aplicaciones, desde la detección remota hasta la electrónica portátil, contribuyendo a un enfoque más sostenible y ecológico para impulsar nuestra vida diaria.

Disertación Jing Liu.

Aumento de la productividad de los generadores termoeléctricos

Cuando un material termoeléctrico experimenta un gradiente de temperatura, los electrones fluyen del lado caliente al lado frío, creando una corriente eléctrica. Aunque existen generadores termoeléctricos basados ​​en este fenómeno, tienden a generar oscilaciones erráticas de temperatura y no producen suficiente electricidad para ser útiles.

Para superar estas limitaciones, los investigadores han desarrollado un nuevo tipo de TEG. Para ello se utiliza un componente denominado absorbedor solar de banda ultra ancha (Absorbedor solar de ancho de banda ultra alto), UBSA, para capturar la luz solar que calienta un lado del generador.

Al mismo tiempo, otro componente llamado enfriador radiativo plano, RCE, enfría el otro lado liberando calor. Tanto UBSA como RCE se pueden depositar sobre un sustrato flexible, lo que puede ser útil para alimentar dispositivos portátiles, por ejemplo.

Dado que la capacidad de calentamiento del UBSA es significativamente mayor que la capacidad de enfriamiento del RCE bajo una intensidad normal de luz solar, los investigadores colocaron el RCE en el UBSA con un área de superficie más grande. Cuando la luz del sol incide en todo el dispositivo, las partes no sombreadas del UBSA absorben la energía del sol para calentarse, mientras que el RCE que se encuentra encima comienza a enfriarse. La combinación de calefacción y refrigeración crea una diferencia de temperatura que se convierte en electricidad.

Por la noche o en días nublados, la diferencia de temperatura se reduce significativamente debido a la falta de luz solar directa. Sin embargo, todavía hay una diferencia de temperatura que puede usarse para generar electricidad, aunque de manera menos eficiente que en un día soleado.

Generar electricidad por la noche.

Para probar el dispositivo, los investigadores realizaron experimentos al aire libre en diversas condiciones climáticas. Observaron el voltaje de salida del dispositivo y descubrieron que puede generar electricidad de forma continua día y noche, así como en condiciones de iluminación nublada. En plena luz del día, el dispositivo alcanzó una tensión máxima de 166,2 mV, suficiente para alimentar un pequeño sensor o dispositivo. En una noche despejada y en un día nublado generó 14,7 mV y 95 mV, respectivamente.

Nuestro método innovador de combinar calefacción solar con enfriamiento radiante permite que TEG produzca electricidad sin interrupción. Esto puede mejorar el acceso a servicios críticos, especialmente en áreas remotas o subdesarrolladas donde las fuentes de energía tradicionales no están disponibles.

Haoyuan Cai, miembro del equipo de investigación, dijo.

Los investigadores ahora están trabajando para optimizar aún más la eficiencia, la durabilidad y la escalabilidad del dispositivo, y planean probar su estabilidad y confiabilidad a largo plazo en diversas condiciones. También tienen la intención de explorar el potencial de producción en masa rentable y mejorar el rendimiento y la adaptabilidad del dispositivo a diferentes aplicaciones.

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