Cada vez que convertemos energia de uma forma para outra, parte dessa energia é perdida na forma de calor. Tentar recuperar com eficiência essa energia é muito difícil, uma vez que ela é perdida para o meio ambiente. Dispositivos termoelétricos podem transformar energia térmica em eletricidade, e vice versa. Mas para capturar energia do calor de forma eficiente, esses dispositivos normalmente precisam funcionar em altas temperaturas com uma grande diferença de temperatura.

Agora, pesquisadores centrados na Universidade de Tsukuba, no Japão, desenvolveram um novo tipo de sistema termoelétrico que pode aproveitar pequenas diferenças de energia em baixas temperaturas. Recentemente, eles relataram seus resultados em Física Aplicada Express .

"Baterias termoelétricas como as nossas já foram propostas antes, mas aqueles foram baseados em células de base líquida, que são impraticáveis ​​para aplicações do mundo real. Criamos um dispositivo de película fina que opera no mesmo princípio, mas com dois tipos de material redox sólido que produzem uma mudança na diferença de potencial na célula ao longo de um ciclo de aquecimento e resfriamento, "diz o primeiro autor Takayuki Shibata.

Mudar a temperatura altera a capacidade de diferentes camadas do dispositivo de reter os elétrons. Se uma camada tem maior afinidade por elétrons que outra, isso cria uma diferença de potencial. O fluxo de elétrons de uma camada para a outra pode ser aproveitado para trabalhar conforme a célula é descarregada, da mesma forma que uma bateria normal funciona.

Os pesquisadores testaram seus dispositivos para coletar energia de calor residual próximo à temperatura ambiente. Seu dispositivo produzia uma energia elétrica de 2,3 meV por ciclo de calor entre cerca de 25 e 50 graus Celsius. Este resultado refletiu uma eficiência de cerca de 1,0 por cento, embora o máximo teórico para este dispositivo deva ser em torno de 8,7 por cento.

O autor correspondente Yutaka Moritomo diz:"Ainda temos muito trabalho a fazer para melhorar a eficiência, mas esperamos que esses problemas sejam superados com a otimização dos materiais do ânodo e do cátodo. Mais importante, mostramos que as baterias termoelétricas de estado sólido são viáveis ​​e nosso método de deposição de filme pode ser estendido a grandes áreas. Esta tecnologia oferece perspectivas realistas para recuperação de energia térmica em larga escala, o que pode ajudar uma série de indústrias a se tornarem mais eficientes. "