p Os geradores de energia termoelétrica que produzem energia elétrica a partir do calor residual seriam uma ferramenta útil para reduzir as emissões de gases de efeito estufa se não fosse por um problema muito incômodo:a necessidade de fazer contatos elétricos com o lado quente, que geralmente é quente demais para materiais que podem gerar uma corrente. p O calor faz com que os dispositivos falhem com o tempo.

p Dispositivos conhecidos como termoelétricas transversais evitam esse problema, produzindo uma corrente que corre perpendicular ao dispositivo condutor, exigindo contatos apenas na extremidade fria do gerador. Embora seja considerada uma tecnologia promissora, os materiais conhecidos por criar essa voltagem lateral são pouco eficientes - ou assim pensaram os cientistas.

p Pesquisadores da Ohio State University mostram em um novo estudo que um único material, um cristal em camadas que consiste nos elementos rênio e silício, acaba por ser o padrão ouro de dispositivos termoelétricos transversais.

p Os cientistas demonstraram que este único composto funciona como um gerador termoelétrico altamente eficaz por causa de uma propriedade rara:transportar simultaneamente cargas positivas e negativas que podem se mover de forma independente, em vez de correr paralelas umas às outras, o que os força a ziguezaguear até os contatos para gerar uma corrente elétrica.

p Ao construir um gerador termoelétrico com um cristal de cerca de cinco centímetros de comprimento, os pesquisadores também determinaram que, quando o cristal está situado em um ângulo específico do dispositivo, ele pode produzir uma quantidade impressionante de energia.

p “Mostramos que esses materiais são tão eficazes quanto a tecnologia de gerador termoelétrico convencional, mas supere suas principais desvantagens, "disse o co-autor do estudo, Joshua Goldberger, professor de química e bioquímica no estado de Ohio.

p "Esta é a primeira vez que este tipo de dispositivo se mostra viável. Com eficiências que são ordens de magnitude maiores do que qualquer dispositivo transversal anterior, este composto é tão bom quanto o que você pode comprar comercialmente, mas promete ser muito mais simples e confiável. "

p A pesquisa é publicada online na revista Energia e Ciência Ambiental .

p Enquanto 97% da energia é gerada a partir do calor, jogamos a maior parte do calor fora, deixando-o escapar das chaminés, tubos de escape de automóveis e semelhantes.

p "O calor desperdiçado é muito importante. Sempre e sempre houve uma busca para melhorar a eficiência de todos os motores que geram energia a partir do calor - a quantidade de trabalho que você pode obter deles para usar, "disse o co-autor do estudo Joseph Heremans, professor de engenharia mecânica e aeroespacial e Ohio Eminent Scholar em Nanotecnologia no estado de Ohio.

p "Por muito tempo, sonhamos em encontrar pequenos motores que não tivessem partes móveis que possam receber calor e produzir eletricidade. "

p E agora eles têm.

p A maioria dos materiais conduz apenas um tipo de carga, fazendo com que a maioria dos dispositivos termoelétricos sejam compostos de vários compostos - ainda assim, a complexidade de fazer contatos com eles tem dificultado os esforços para construir um gerador termoelétrico eficiente e eficaz que seja fácil de construir e possa suportar altas temperaturas.

p Dois anos atrás, esta equipe de pesquisa descobriu propriedades inesperadas em um composto diferente que permitia elétrons e lacunas, as fontes das cargas negativas e positivas, respectivamente, que geram uma corrente elétrica, correr ao longo do que pode se assemelhar a uma rodovia norte-sul por um custo e uma rodovia leste-oeste por outro.

p Depois dessa descoberta, os pesquisadores vasculharam pesquisas existentes em outros cristais que foram encontrados por outros cientistas para fazer a mesma coisa.

p "Ficamos interessados ​​nisso porque, no início, não sabíamos que poderia existir. Quando descobrimos que poderia existir, estamos realmente nos empenhando para encontrar esses materiais, "Goldberger disse. Até hoje, eles confirmaram experimentalmente 15 materiais com essas propriedades - de mais de 110, 000 estruturas cristalinas descobertas e catalogadas em um banco de dados internacional.

p "Alguns foram descobertos, mas nenhum foi explorado para funcionalidade. O que descobrimos é que podemos realmente fazer algo com ele, "disse Wolfgang Windl, professor de ciência de materiais e engenharia da Ohio State e co-autor do estudo.

p "Tudo o que temos que fazer é colocar os fios em uma extremidade e orientar o cristal de uma determinada maneira e de repente temos um gerador de energia sem partes móveis. E você o aquece com qualquer desperdício de calor que tiver em sua casa, carro ou foguete, e isso irá gerar energia livre de emissões por si só e basicamente indefinidamente. É um pouco como magia negra para mim. "

p Teoricamente, um gerador feito com este composto pode ser usado em qualquer lugar onde o calor é gerado - o tamanho do cristal pode ser variável, e neste estudo foi ditado pelo tamanho da fornalha em que foi cultivado.

p Heremans disse que o gerador poderia produzir eletricidade suficiente do escapamento do carro para impulsionar o veículo para frente, mas ele defende a ideia de usar essa tecnologia em menor escala:"Os aplicativos de menor escala são onde as soluções complexas não são bem-vindas porque são muito caras, "disse ele." É aí que uma solução simples como esta é provavelmente a melhor. "