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Ciencia en imágenes

La estrella de la energía del futuro

Esta pequeña esfera de aspecto galáctico, ligada a una investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón sobre nuevas formas de obtener la energía del futuro, protagoniza la última portada de la revista 'Materials Today'.

María Pilar Perla Mateo 29/09/2016 a las 06:00
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La foto de portada del último número de 'Materials Today' ilustra una investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón.ICMA (UZ.CSIC)

La miras y parece la Estrella de la Muerte de 'Star Wars'. Aquella estación espacial, capaz de destruir flotas espaciales y pequeños planetas, obtenía su energía de una central nuclear de fusión. Pero esta pequeña esfera de plata metálica de aspecto galáctico es mucho más pacífica y está relacionada con otras formas de obtener la energía del futuro. No protagoniza ningún cartel de cine, pero sí la última portada de la prestigiosa revista 'Materials Today'.

Mide apenas 5 micras y un microscopio electrónico del Servicio de Apoyo a la Investigación de la Universidad de Zaragoza, hábilmente manejado por Cristina Gallego, la 'microfotografió' así en el marco de una investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA) que busca el desarrollo y optimización de materiales termoeléctricos basados en óxidos.

Las sugerentes formas que se aprecian en la superficie de esta esfera son "sus planos cristalográficos de crecimiento preferencial, es decir, los planos en que el crecimiento cristalino, producido átomo a átomo, da lugar a un estado energético más favorable, el de menor energía del sistema", explica Juan Carlos Díez Moñux. Pero no solo tiene interés el primer plano. Al fondo, vemos un conjunto de granos en forma de láminas de un compuesto con interesantes propiedades termoeléctricas a altas temperaturas: un óxido de cobalto con bismuto y estroncio. Bi2Sr2Co2Ox para los investigadores.

El grupo de investigación sobre Materiales y dispositivos para generación y aprovechamiento de energía del ICMA persigue obtener "materiales que puedan ser utilizados en dispositivos de generación eléctrica limpia a partir de focos de calor desaprovechados en la actualidad", indica el investigador. Así, en una pequeña pieza de material sometida a una diferencia de temperaturas es posible lograr la producción directa de energía eléctrica.

Los óxidos con los que trabajan estos investigadores, "al ser unos materiales que poseen puntos de fusión muy altos, se pueden utilizar en aplicaciones de recuperación de calor a muy alta temperatura, como es el caso de los hornos industriales y los motores de combustión interna, cuyas altas temperaturas no resistirían otros tipos de materiales con buenas características termoeléctricas", señala.

La fotografía que ha sido portada de 'Materials Today' ilustra cómo se ha conseguido un material compuesto, en parte metal y en parte cerámica, "introduciendo una pequeña cantidad de plata metálica para mejorar la conectividad eléctrica entre los granos termoeléctricos (que tengan menor resistencia eléctrica) y optimizar al mismo tiempo las propiedades mecánicas de estos materiales cerámicos, disminuyendo su fragilidad y aumentando su resistencia mecánica".

En esto consiste el trabajo desarrollado desde este centro mixto del CSIC y de la Universidad de Zaragoza. De esta forma, "mediante diversas técnicas de síntesis química, de texturación u orientación preferencial de los granos y de dopaje se han conseguido algunos de los mejores materiales hasta el momento en este campo”.

El objetivo es "conseguir dispositivos prácticos (módulos termoeléctricos) con las máximas prestaciones para poder generar energía eléctrica limpia a partir de calor desperdiciado en otros procesos de conversión o utilización de energía, con lo que se consigue un aumento de la eficiencia de estos procesos", asegura Díez Moñux.
Con ello pretenden "contribuir, aunque sea de forma modesta, a mejorar las condiciones de vida en un futuro próximo, reduciendo la emisión de gases de efecto invernadero y, por lo tanto, manteniendo el nivel de bienestar de nuestra sociedad asociado al uso de los actuales niveles de energía".







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