Gerador termoelétrico flexível

Energia : Gerador termoelétrico flexível

Redação do Site Inovação Tecnológica -  15/01/2019

Foto do protótipo (em cima à esquerda) e esquema (em cima à direita) do gerador termoelétrico flexível. [Imagem: Osaka University]

Gerador termoelétrico flexível

Pesquisadores japoneses desenvolveram um módulo termoelétrico em grande escala, de baixo custo e com alta confiabilidade mecânica, algo inédito no campo da reciclagem de energia.

Mas a flexibilidade é o principal argumento para que possa sair dos laboratórios esse FlexTEG (Flexible Thermoelectric Generator, ou gerador termoelétrico flexível).

Os geradores termoelétricos são a grande promessa para transformar em eletricidade o calor residual que lançamos na atmosfera. O problema é que o calor dos motores de carros e processos industriais em geral emana de superfícies as mais disformes possíveis.

Alterando a direção dos eletrodos superiores nos dois lados do módulo e usando uma técnica de acondicionamento de alta densidade dos componentes, o módulo FlexTEG ganhou flexibilidade em qualquer direção uniaxial.

Isso teve como ganho adicional o aumento da confiabilidade mecânica do módulo, já que menos tensão mecânica é colocada nos chips semicondutores, e o aumento da eficiência na conversão termoelétrica, uma vez que módulo inteiro pode tocar na superfície quente.

Conversão termoelétrica

A tecnologia de conversão termoelétrica converte diretamente energia térmica em energia elétrica e vice-versa. Como permite a conversão de energia de acordo com a diferença de temperatura, mesmo que a diferença seja pequena, essa tecnologia pode contribuir não apenas para a reciclagem de energia, mas também para a colheita de energia, um processo que captura pequenas quantidades de energia que hoje são perdidas.

A conversão termoelétrica é também uma das técnicas mais adequadas para converter calor de baixa temperatura (150º C ou menos) em energia elétrica. Infelizmente, até agora não havia nenhuma solução de acondicionamento dos módulos que oferecesse uma solução eficiente justamente para a faixa de 100-150º C.

"Devido à resistência térmica de todos os materiais de acondicionamento de semicondutores (até cerca de 150º C) e à flexibilidade mecânica do módulo, nosso módulo FlexTEG será usado como um módulo gerador de conversão termoelétrica para calor residual de 150º C ou menos. Sua técnica de montagem baseia-se em técnicas convencionais de empacotamento de semicondutores, pelo que antevemos a produção em massa e a redução de custos dos módulos de conversão termoelétrica," disse o professor Tohru Sugahara, da Universidade de Osaka.

• Termoelétricos flexíveis vão buscar o calor onde ele estiver

Bibliografia:

Fabrication with Semiconductor Packaging Technologies and Characterization of Large-Scale Flexible Thermoelectric Module
Tohru Sugahara, Yusufu Ekubaru, Ngo Van Nong, Noriko Kagami, Keiichi Ohata, Le Thanh Hung, Michio Okajima, Shutaro Nambu, Katsuaki Suganuma
Advanced Materials Technologies
DOI: 10.1002/admt.201800556