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FP7

THERMOMAG — Resultado resumido

Project ID: 263207
Financiado con arreglo a: FP7-NMP
País: Francia

Energía a partir del calor residual

Nuevos materiales termoeléctricos podrían ayudar a capturar el calor perdido por camiones, aeronaves y fábricas. La composición inicial de un material, sus propiedades finales, las técnicas de procesamiento y las estructuras obtenidas son importantes.
Energía a partir del calor residual
Puesto que los combustibles son costosos desde el punto de vista financiero y por sus efectos sobre el medio ambiente, son una elección obvia en el momento de buscar elementos en los que mejorar la eficiencia.

Buena parte de la energía que se consume en el transporte por camión, la aviación y las fábricas se desperdicia en forma de pérdidas de calor. La cifra puede alcanzar incluso el 70 % de la energía química del combustible derivado del petróleo.

Con la ayuda de módulos ligeros y de alto rendimiento montados en los tubos de escape, parte de este calor perdido se puede convertir en electricidad. El proyecto «Nanostructured energy-harvesting thermoelectrics based on Mg2Si» (THERMOMAG) está destinado principalmente a los camiones, las centrales eléctricas y las fábricas por las posibilidades de grandes ampliaciones que plantean.

El objetivo científico principal es conocer el comportamiento de los materiales termoeléctricos (TE) a base de MgSi2, desde la composición inicial hasta las propiedades finales. Las técnicas de procesamiento y las estructuras obtenidas, a niveles de escala micrométrica y nanométrica, son especialmente interesantes.

Entre los muchos logros del proyecto hasta el momento figuran un análisis de la cadena de suministro del magnesio y el silicio, un análisis de ciclo de vida y un análisis de coste-beneficio para camiones y automóviles de pasajeros. Los investigadores estudiaron los dopajes de tipo n y tipo p, y seleccionaron los siliciuros de manganeso más ricos como materiales de tipo p alternativos. Las pruebas de THERMOMAG también implicaron la colaboración entre laboratorios.

La fabricación de Mg2Si a partir de polvo nanométrico de silicio resultó difícil en todas sus fases. Obtener pellets con las propiedades deseadas fue imposible, pero se consiguió mediante un método alternativo que consistía en mezclar polvos de distintos tamaños de grano.

Los productos nanoestructurados finales no tenían las propiedades termoeléctricas, y por consiguiente puede haber limitaciones importantes a la hora de utilizar la nanoestructuración para mejorar las propiedades TE del Mg2Si. La investigación sobre esta faceta del proyecto continúa.

Puesto que se pierde tanta energía en forma de calor en muchas industrias y procesos, incluso un porcentaje pequeño de captura podría significar ahorros económicos valiosos. También reduciría los impactos ambientales. Junto con el transporte por carretera y la aviación, se podrían beneficiar todo el sector espacial e industrial en general.

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Palabras clave

Materiales termoeléctricos, captura de pérdidas de calor, nanoestructuras, Mg2Si, camiones, aeronave, fábricas
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