Cerâmica termoelétrica gera eletricidade a partir do calor

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/06/2005

Cientistas do Instituto Nacional de Ciências e Tecnologias Industriais Avançadas do Japão, conseguiram construir um módulo capaz de converter calor em energia elétrica. O módulo de conversão termoelétrica é feito totalmente de material cerâmico. Os cientistas conseguiram eliminar totalmente a degradação normalmente associada a este tipo de material, causada pela oxidação.

Cerâmicas termoelétricas

Cientistas norte-americanos anunciaram recentemente a criação de um material termoelétrico, mas construído à base de nanofios (veja Materiais termoelétricos transformam radiador do carro em gerador de energia).

Embora já existam cerâmicas capazes de transformar calor em eletricidade, elas não chegaram ainda ao mercado devido a um sério problema de durabilidade: a oxidação faz com que elas deixem de funcionar muito rapidamente.

Já a nova cerâmica sintetizada pelos cientistas japoneses mantém seu desempenho mesmo sob operação em ar ambiente a 800° C. Além disso, ela não utiliza em sua composição materiais tóxicos ou metais raros, que poderiam inviabilizar sua utilização prática ou sua viabilidade econômica.

Módulos termoelétricos

Módulos termoelétricos construídos com a nova cerâmica poderão ser utilizados em incineradores, fornos industriais, motores de automóveis e em qualquer outra fonte que libere calor como resultado de sua operação normal. Ao invés de desperdiçar esse calor excedente, ele poderá então ser transformado em energia elétrica.

Além disso, módulos portáteis poderão ser muito úteis em áreas de desastres ambientais, onde a infraestrutura de energia normalmente é destruída e de difícil recuperação; mas fontes de calor são sempre fáceis de serem criadas rapidamente.

Os módulos geradores termoelétricos são inteiramente cerâmicos, não possuindo partes móveis e efetuando a conversão direta de calor em eletricidade.

Módulos em série

A cerâmica é feita de óxidos de tipos P e N, conectados alternadamente em série. Cada módulo é capaz de gerar 100 mV. O maior desafio para os pesquisadores foi criar conexões que permitissem a ligação de vários desses módulos para a geração de quantidades úteis de energia.

Por exemplo, para se fabricar um módulo de 4 Volts, ideal para o recarregamento de telefones celulares, é necessário a construção de 80 junções entre módulos. Qualquer problema em uma dessas junções pode reduzir a quantidade disponível de energia. A unidade mostrada na foto gera 10 W de potência quando operando com um lado quente a 800° C e um lado frio a 300 °C.