Energia

Tinta termoelétrica transforma calor em eletricidade

Redação do Site Inovação Tecnológica -  12/12/2016

Para a geração de eletricidade, o material é fabricado em duas versões: positivo (p-type) e negativo (n-type). [Imagem: UNIST]

Resfriamento com geração de eletricidade

Uma tinta especial aplicada sobre peças e equipamentos quentes - motores, turbinas, caldeiras etc. - pode não apenas simplificar os mecanismos de resfriamento desses equipamentos, como também usar esse calor para produzir eletricidade.

Esse duplo ganho tornou-se possível com o desenvolvimento de um material termoelétrico - um material que gera eletricidade a partir de um diferencial de temperatura - com uma viscosidade que permite sua aplicação por aspersão, como uma tinta.

De quebra, torna-se possível extrair o calor residual de peças de qualquer formato - como os materiais termoelétricos atuais são fabricados na forma de placas, eles são mais adequados para superfície planas, o que não permite a obtenção de uma eficiência máxima, já que o calor emana de todas as reentrâncias das peças.

"Nosso material termoelétrico pode ser aplicado sobre qualquer fonte de calor, independentemente da sua forma, tipo e tamanho. Ele se colocará como um novo tipo de sistema de geração de energia renovável," disse o professor Jae Sung Son, do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul.

Calor ou frio

O novo material termoelétrico possui propriedades físicas que o fazem comportar-se como um líquido. Depois de aplicado, ele seca e transforma a superfície inteira que foi pintada em um coletor de calor.

Em laboratório, a equipe obteve uma densidade de energia de 4 miliwatts por centímetro quadrado de superfície pintada.

"Com módulos termoelétricos integrais [aplicados] por meio de um processo de pintura, nós podemos superar as limitações dos módulos termoelétricos planos e podemos coletar a energia do calor de forma mais eficiente. Os sistemas de geração termoelétrica poderão ser desenvolvidos qualquer que seja a necessidade do usuário, e o custo de fabricação também pode ser grandemente reduzido pela economia de materiais e pela simplificação dos processos," completou Son.

Como o efeito termoelétrico funciona nos dois sentidos, o material também pode ser usado para refrigeração, nas tão esperadas geladeiras de estado sólido, por exemplo.

Bibliografia:

High-performance shape-engineerable thermoelectric painting
Sung Hoon Park, Seungki Jo, Beomjin Kwon, Fredrick Kim, Hyeong Woo Ban, Ji Eun Lee, Da Hwi Gu, Se Hwa Lee, Younghun Hwang, Jin-Sang Kim, Dow-Bin Hyun, Sukbin Lee, Kyoung Jin Choi, Wook Jo, Jae Sung Son
Nature Communications
Vol.: 7, Article number: 13403
DOI: 10.1038/ncomms13403