Investigadores consiguen que el silicio genere electricidad a partir del calor

El otro día, mi compañero Pepe nos comentaba que el MIT había desarrollado un chip que era capaz de alimentarse mediante calor, luz o vibración, un dispositivo capaz de simultanear múltiples fuentes de energía y que supone un hito al que nadie había podido llegar hasta ahora. Teniendo en cuenta que el sector tecnológico comienza a ser relevante en cuanto a su consumo de energía (el 1% del consumo eléctrico mundial se destina a centros de datos y supone un 2% de las emisiones de carbono), cada vez son más las líneas de trabajo que se destinan al desarrollo de sistemas electrónicos auto-suficientes que puedan funcionar gracias a materiales piezoeléctricos, los fotones de un haz de luz o el calor disipado por efecto Joule. Precisamente, con la idea de aprovechar el calor, un equipo de la Universidad Duisburg-Essen ha estado trabajando en una base de silicio capaz de generar electricidad con el calor y, por tanto, abrir la puerta a dispositivos que funcionen aprovechando el calor disipado por el dispositivo en el que se encuentran.

Las placas solares que se utilizan para captar la luz del Sol y generar electricidad, típicamente, se construyen usando Arseniuro de Galio o cristales de Silicio, los mismos tipos de materiales que se usan como sustrato para el desarrollo de circuitos integrados. Partiendo del Silicio, y sabiendo que por el efecto fotoeléctrico es capaz de generarse una corriente eléctrica al incidir sobre éste un haz de fotones, el equipo de investigación decidió abordar el problema desde una perspectiva distinta y, sobre todo, económica puesto en vez de utilizar complejos procesos de fabricación apostaron por una técnica bastante usual dentro de la fabricación de circuitos integrados: la combinación del Silicio con otros materiales.

Dopando el Silicio con Fósforo y Boro, el equipo de la Universidad Duisburg-Essen fue capaz de generar un sustrato fácil de desarrollar y a bajo coste, un sustrato que puede usarse sin mayor problema como base para el desarrollo de circuitos integrados. ¿Y qué aportan el Fósforo o el Boro al Silicio? Estos dos elementos son capaces de provocar algo similar al efecto fotoeléctrico pero en vez de provocar una corriente eléctrica con luz, ésta aparece gracias al calor.

Este desarrollo es bastante interesante porque el material que han definido es fácil de fabricar (y barato), lo cual abre la puerta a que se pueda aprovechar el calor residual que se emite en centros de datos o, por ejemplo, en el motor de un vehículo:

Hay mucho calor que podemos aprovechar, tanto en la industria química como en la de la automoción

Y precisamente, el motor de los coches podría ser una de las fuentes de calor que podrían aprovecharse para cargar las baterías del vehículo o alimentar el sistema eléctrico sin necesidad de usar un alternador.

Imágenes: DW