Los investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona han creado un material termoeléctrico muy resistente, flexible y económico. Las nanocelulosas pueden ser utilizadas para la creación de sistemas híbridos fotovoltaicos termoeléctricos.
Estos dispositivos podrían usarse para generar electricidad en dispositivos ‘wearables’, en aplicaciones médicas y deportivas, y como aislamiento térmico inteligente.
Papel con propiedades termoeléctricas.
Hay materiales que al calentarse pueden generar un voltaje eléctrico significativo. Cuando esto ocurre, estamos ante la presencia de un efecto termoeléctrico. También se conoce como efecto Peltier-Seebeck.
Los investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona han creado un papel capaz de convertir el calor residual en energía eléctrica. Puede ser usado en la agricultura y en la industria con múltiples aplicaciones.
La celulosa tiene alta flexibilidad, por lo tanto, puede permitir un aislamiento térmico inteligente, que puede ser usada para la creación de sistemas de generación eléctrica e híbridos fotovoltaicos termoeléctricos.
Las bacterias se cultivan en un medio acuoso que contiene azúcares y nanotubos de carbono. Van generando fibras de nanocelulosa que forman un dispositivo muy resistente, flexible, deformable y con una elevada conductividad eléctrica.
Para la formación del dispositivo no se requieren materiales tóxicos. El producto tiene una estabilidad térmica superior a materiales termoeléctricos creados de materiales sintéticos, lo que permite llegar hasta los 250 °C.
Nanotubos de carbono (NTC’s).
Son alótropos del carbono que presentan buenas propiedades físicas como pueden ser su densidad, resistencia y conductividad térmica. Estas características les permiten crear nuevos nanomateriales.
Gracias a su diámetro y a sus pocas micras de longitud, su uso permite que con cantidades muy bajas de hasta un 1 %, exista la percolación eléctrica, lo que significa que las cargas eléctricas viajan a través del material, permitiendo que la celulosa sea aislante térmico y conductor.
Los nanotubos de carbono facilitan las propiedades mecánicas de la celulosa. Se usa el 10% como máximo, una cantidad muy pequeña. Este hecho otorga una ventaja pues el ahorro energético es representativo.
Por otro lado, sus dimensiones son similares a las de las nanofibras de celulosa, lo que da como resultado una dispersión homogénea.
Gracias a la alta flexibilidad de la celulosa y a la escalabilidad del proceso, estos dispositivos se pueden usar en aplicaciones donde la fuente de calor residual tiene formas inusuales o áreas extensas.
Como la celulosa bacteriana se produce fácilmente, la tecnología podría ser el primer paso hacia un nuevo paradigma energético en el que los usuarios puedan fabricar sus propios generadores eléctricos.
Más información: icmab.es
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