Los generadores termoeléctricos y piezoeléctricos están cambiando la manera de aprovechar la energía. Gracias a estas tecnologías, el calor residual y las vibraciones que antes se perdían en la industria y el transporte ahora pueden convertirse en electricidad limpia.
Investigadores de Estados Unidos y Europa muestran que recuperar esta energía invisible no solo reduce emisiones, sino que también ofrece nuevas oportunidades para la eficiencia y la sostenibilidad.
En la Universidad de Colorado en Boulder, un equipo de ingenieros de materiales dirigido por el profesor Longji Cui ha desarrollado una tecnología innovadora. Su propuesta aprovecha el calor desperdiciado en procesos industriales para transformarlo en electricidad.
El enfoque de Cui y su equipo de investigación es “termofotovoltáico” y promete ser un cambio de rumbo en el sector. Junto con el Laboratorio Nacional de Energías Renovables y la Universidad de Wisconsin-Madison, publicaron sus hallazgos en Energy & Environmental Sciences.
La idea central parte de una realidad sorprendente: dos tercios de toda la energía que utilizamos en el mundo se pierde en forma de calor. Recuperar parte de ella no solo reduce costos, sino que ofrece una fuente renovable muchas veces ignorada.
El dispositivo termofotovoltáico (TPV) diseñado duplica la densidad de potencia respecto a los modelos convencionales. Esto significa que, con la misma cantidad de calor residual, puede producirse el doble de electricidad.
Lo más llamativo de este descubrimiento es que ello sucede sin necesidad de altas temperaturas ni materiales costosos, lo cual lo convierte en una solución viable para múltiples industrias.
El invento se basa en un concepto de “espacio de vacío cero” que funciona gracias a un espaciador de vidrio transparente a los rayos infrarrojos.
El diseño rompe con los límites tradicionales y, en la práctica, permite que procesos como la producción de cemento o acero puedan transformar la energía que generan.
El profesor Cui asegura que el dispositivo puede “recuperar el calor desperdiciado y proporcionar almacenamiento de energía con temperaturas de trabajo bajas”. Eso significa que la innovación no se limita a procesos industriales, sino que puede aplicarse en entornos más cotidianos.
Mientras tanto, los investigadores apoyados por la Comisión Europea exploran cómo aprovechar las vibraciones y diferencias de temperatura para generar electricidad verde. El grupo ha demostrado que la piezoelectricidad puede transformar algo tan simple como caminar en dosis de energía.
La investigadora Cintia Mateo explica que cada paso genera presión sobre el suelo y las suelas de los zapatos. Ese movimiento provoca vibraciones que, con los materiales adecuados, se convierten en electricidad.
Este mismo principio puede aplicarse a la temperatura del cuerpo durante el ejercicio, donde la diferencia térmica también produce energía aprovechable.
Aunque suene futurista, no se trata de convertir a la gente en hámsteres productores de electricidad, sino aplicar la tecnología en sectores como el automovilístico y aeroespacial , donde el movimiento y el calor son constantes y pueden alimentar sistemas complementarios.
Uno de los experimentos más llamativos consistió en instalar un generador termoeléctrico en el sistema de escape de un vehículo. A medida que el coche arrancaba y generaba diferencias de temperatura, el dispositivo producía electricidad de forma estable.
Esa energía podría usarse en el futuro para alimentar sensores o sistemas electrónicos sin necesidad de tirar de una batería principal. Alineado con ello, otro estudio aeroespacial sucedió instalando dispositivos en las alas de un avión.
Los elementos piezoeléctricos y termoeléctricos detectaron el movimiento constante y las variaciones de temperatura durante el vuelo y lo transformaron en energía eléctrica. Esa potencia fue suficiente para alimentar nodos de sensores inalámbricos.
Se abre un camino hacia aeronaves más eficientes y menos dependientes de combustibles en sus sistemas secundarios.
Generar electricidad con calor o vibraciones es solo la mitad del desafío. El otro gran paso es almacenarla con eficiencia. En ese punto, los supercondensadores han demostrado ser una solución prometedora. Permiten guardar la energía cosechada y liberarla cuando el sistema lo necesita.
Gracias a esa integración, el equipo europeo de investigación comprobó que es posible alimentar sensores inalámbricos en distintos entornos. Aunque aún no alcanzan la escala de una central eléctrica, la clase está en sumar miles de pequeños puntos y crear una red descentralizada y sostenible.
El calor residual de fábricas, hornos o motores, y las vibraciones del transporte deben procurarse y no desperdiciarse. Convertirlos en electricidad reduce la presión sobre la red y acelera la transición energética.
Estas tecnologías aportan ventajas clave: menos emisiones, mayor eficiencia en sectores críticos y nuevas oportunidades de energía limpia. El hecho de que funcionen a baja temperatura o en movimientos cotidianos facilita que su adopción crezca en los próximos años.
Los generadores termoeléctricos y piezoeléctricos demuestran que innovar no siempre significa crear nuevas fuentes. A veces basta con aprovechar mejor lo que ya tenemos. En un mundo lleno de calor y movimiento, aprender a captarlos puede ser decisivo contra el cambio climático.
Estas tecnologías no solo benefician a la industria o al transporte. Éstas también pueden mejorar la vida diaria. Desde un cargador que usa calor corporal hasta sensores que se activan con vibraciones. El futuro energético se construye con creatividad y compromiso.
El calor residual y las vibraciones, que antes se perdían, hoy son una oportunidad para un planeta más sostenible. Desde laboratorios estadounidenses hasta proyectos europeos, la evidencia es clara: estamos ante una herramienta poderosa para ahorrar recursos y reducir emisiones.
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