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Se Diseña Chip Para Convertir El Calor En Electricidad

La generación de calor es lejos uno de los dilemas de la ingeniería  más importantes en el marco de la eficiencia energética. En efecto, la gran mayoría de la electricidad usada para encender una ampolleta se pierde en forma de calor y sólo el 10% de la luz producida se encuentra en el espectro visible. Este hecho también es de importancia en los computadores actuales, en los cuales el calor generado es de suma relevancia e influyente a la hora de obtener resultados de rendimiento esperados.

Intel y AMD recientemente han llevado a cabo grandes progresos en el área, sin embargo, controlar el calor sigue siendo un desafío. No es una idea muy innovadora el tratar de convertir el calor generado en una forma de energía más útil, la eléctrica pero, lograr ese objetivo con algún grado adecuado de eficiencia está todavía fuera del alcance de la ciencia.

La Compañía Eneco, la semana pasada presentó a inversionistas su supuestamente revolucionario “Power Chip” que convierte calor directamente en electricidad, o al revés, enfría a -200 ºC cuando una corriente le es aplicada (como el sistema de enfriamiento Peltier).

El Presidente y CEO de Eneco, el Dr. Lew Brown declaró,

Este chip se compara a la invención del transistor, o de la TV, o del primer avión. Es una tecnología genuinamente perturbadora.

El chip trabaja en base a emisiones “termoiónicas” que son causadas por la energía de vibración térmica de un metal caliente que vence a las fuerzas electroestáticas que mantienen a los electrones en la superficie. Los electrones libres pasan a través del vacío a una superficie metálica fría la cual genera una carga eléctrica que puede ser reusada. Al aumentar la temperatura, este efecto crece dramáticamente.


                        

                           “El pequeño chip de Eneco (a la derecha)”

 

El gran problema de llevar esta “teoría” a la práctica, es crear el vacío mencionado entre los dos metales (el caliente y el frío). Sin embargo, Eneco ha solucionado ese problema reemplazando el vacío con un semiconductor termoeléctrico especial que es lo suficientemente grueso para permitir la existencia de un diferencial de temperatura significativo entre el emisor y el “recolector” para sí lograr eficiencias aceptables.

De acuerdo a Green Business News, el chip puede operar a temperaturas de hasta 600 ºC y entregar energía calórica transformada en eléctrica con un 20% a un 30% de eficiencia. Eneco planea inicialmente enfocar su tecnología hacia las estaciones de monitoreo de cañerías y a naves espaciales. Sin embargo, ya está en conversaciones con Apple y Dell para explorar las aplicaciones de este chip en dispositivos computaciones.

Simultáneamente, otra Compañía llamada Power Chips, ha indicado que se encuentra desarrollando una tecnología similar pero con mejores resultados que la mencionada anteriormente. Usando los mismos principios de la energía termoiónica, la Empresa asegura que puede conseguir eficiencias de conversión entre un 40% a un 50%.

La diferencia entre los dos acercamientos es que Power Chips
planea efectivamente crear un vacío entre los dos metales en vez del transistor de Eneco.

 

                                                       

                       “El prototipo de Power Chips (a la derecha)”

 

Chris Bourne, de Power Chips indicó,

“Es debido a esta diferencia en el diseño que se obtienen las diferencias de rendimiento. Sin el tramo de vacío, el calor puede devolverse obteniéndose menos eficiencia.”

En la práctica, lograr generar un tramo de vacío de menos de 10 micrones de ancho es bastante difícil con la actual tecnología de fabricación existente y es por ello que el diseño de Power Chips es altamente teórico.

Según el mismo Bourne,

“Uno de nuestros ingenieros describió esta posibilidad como volar un jet por todo los Estados Unidos manteniéndolo siempre a 10 pies del suelo. A pesar de ello, yo me decepcionaría si no somos capaces de conseguir algo por sobre el 50% de rendimiento.”

Ambas Empresas, Eneco y Power Chips están buscando inversionistas que les ayuden a financiar las próximas etapas de los proyectos. Eneco se encuentra confiada que lanzará el producto el próximo año o a inicios del 2008 mientras que Power Chips no tiene clara una fecha todavía.

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