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High-temperature stable nano-structured silicides for highly efficient thermogenerators and their contacting technology

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Conversión de calor residual en electricidad aprovechable

Se han creado nuevos materiales termoeléctricos que presentan un mejor rendimiento en la generación de electricidad a partir de calor. Esta tecnología ha despertado el interés a nivel mundial en muchas áreas, incluyendo la recuperación de calor residual en los automóviles.

Energía

Los dispositivos termoeléctricos son dispositivos de estado sólido en los que la electricidad fluye a través de un semiconductor sólido. Convierten diferencias de temperatura directamente en electricidad y viceversa. Las aplicaciones posibles son numerosas, especialmente para la generación de energía eléctrica y de refrigeración. Los dispositivos termoeléctricos no tienen partes mecánicas móviles, por lo que son muy fiables y silenciosos. Además, son muy pequeños y no dañan el medio ambiente. Los siliciuros son materiales prometedores para los generadores termoeléctricos. Estos son compuestos binarios de silicio, como el siliciuro de magnesio, o de sus soluciones sólidas, que son mezclas de dos sólidos cristalinos que coexisten como un sólido cristalino nuevo. La principal desventaja de los materiales termoeléctricos radica en su eficiencia de conversión de energía, que sigue siendo baja y por lo tanto limita su desarrollo y utilización generalizada. El proyecto NANOSICON («Siliciuros nanoestructurados, estables y de alta temperatura para termogeneradores de alta eficiencia y su tecnología de contacto»), financiado con fondos comunitarios, tenía como objetivo aumentar su eficiencia. Los socios del proyecto estudiaron las propiedades termoeléctricas a altas temperaturas del siliciuro de magnesio y sus soluciones sólidas y examinaron la influencia del dopaje. Este último consiste en añadir ciertas impurezas a fin de reducir la resistencia eléctrica del semiconductor. Luego caracterizaron los materiales resultantes de acuerdo a sus propiedades de transporte electrónico y térmico. Los esfuerzos del proyecto depararon notables mejoras en el rendimiento potencial de estos semiconductores en las aplicaciones termoeléctricas, lo cual convierte a estos materiales en excelentes candidatos para las aplicaciones en termogeneradores. Un área destacada es la automoción, donde el calor residual del escape de un motor se puede convertir en electricidad.

Palabras clave

Siliciuros, termoeléctrica, termogeneradores, conversión de energía, recuperación de calor residual

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