TECNOLOGÍA

El grafeno convertirá tu coche en un híbrido

Nanodispositivos que transforman calor en electricidad

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Como reza la ley física de conservación de la energía, la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. Y esto es lo que sucede dentro de un motor de combustión, donde la energía química de los combustibles, sean éstos gasolina, diesel, etanol o GLP, se transforma en energía mecánica que desplaza el pistón, que empuja la biela, que hace girar el cigüeñal, que se transmite a través de la caja de cambios y la transmisión a la ruedas, que mueven el vehículo.

Éste es un proceso sencillo de comprender pero tremendamente complejo de hacer eficiente para que las ‘pérdidas’ de energía sean mínimas. Durante todo el proceso desde la admisión hasta la transmisión del movimiento, se genera calor tanto como consecuencia de la propia combustión del carburante, como por el rozamiento de las partes mecánicas del sistema, lo que en esencia es una pérdida de energía térmica que no se aprovecha.

Trabajando en este ámbito, científicos de las universidad de Mánchester -Reino Unido- y Shandong -China-, han desarrollado unos nanodispositivos de grafeno capaces de transformar el calor -energía térmica- en corriente eléctrica aprovechable, lo que puede ayudar a hacer estos más eficientes y minimizar la pérdida de energía.

Actualmente, los motores de combustión interna únicamente aprovechan el 70% de la energía de los combustibles fósiles para mover los vehículos. El resto de la energía se desperdicia en forma de calor a través del sistema de escape y refrigeración del motor.

grafeno_ballistic_rectifier.jpg

Cabe recordar que determinadas partes del bloque motor y los colectores de escape superan los 600ºC cuando el éste está en funcionamiento, por lo que estos nanodispositivos, conocidos como rectificadores balísticos, podrían recoger toda esa energía térmica ‘sobrante’ y transformarla en electricidad útil para alimentar una batería, los distintos sistemas eléctricos del vehículo o incluso un segundo motor eléctrico.

El profesor Aimin Song y el Doctor Ernie Hill de la Universidad de Manchester han dirigido el proyecto, y en colaboración con la universidad china de Shandong, han estudiado la superconductividad del grafeno llegando a la conclusión de que es el rectificador de calor más sensible jamás creado. En éste fenómeno se fundamentan los nanodispositivos, puesto que los rectificadores de calor conocidos hasta el momento precisan de temperaturas criogénicas para ofrecer similares ratios de conversión.

La principal ventaja de los rectificadores de calor de grafeno sobre otros materiales es su alta eficiencia de conversión a temperatura ambiente, lo que permite una conductividad eléctrica extremadamente alta.

El equipo de investigación de la universidad de Manchester ya está trabajando en el modo de replicar su descubrimiento con láminas de grafeno de mayor tamaño y reproducir los experimentos a mayor escala.

Esperamos que algún día la tecnología resultante de este descubrimiento llegue al mercado y sea accesible para todos los conductores.

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11 comentarios
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[#10 Vettelloca] Paso de discutir mas , a ver si así te queda claro !! 1000 km / 2 litros de agua !! mira un poco mas allá , no lo que te venden .
https://www.youtube.com/watch?v=jV8rpumumxo

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[#7 ituque] Para fabricar 1kg de hidrogeno se necesitan 55kwh, mientras que un vehículo eléctrico consume 12kwh/100km, si hoy mismo 1 kwh cuesta en su tarifa mas baja para vehículos 0.048€ calcula el coste de cada pila.
[#8 ituque] La tecnología esta ya fabricada y existe, de ahí que conozcan los datos en comparación con las de Litio, lo que sucede como en todo, es que hasta que los fabricantes no amorticen la inversión en el litio, no darán paso a nuevas tecnologías, si bien es cierto que la obtención de grafeno suponia un alto coste inicial, ya se han patentado procesos que reducen 100 veces su coste inicial, además la infinidad de aplicaciones de este material en campos como la medicina, las comunicaciones o la electrónica, harán que en un futuro no muy lejano haya una producción a gran escala, reduciendo considerablemente sus costes. Recordemos como no hace tantos años, la utilización de la fibra óptica en comunicaciones suponía un coste tan alto que estaba al alcance de muy pocos en redes intranet, pero hoy en día su uso esta muchísimo mas extendido con un coste mucho menor.

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[#6 Vettelloca] ok, grafeno, y? para cuando quieran introducir esa tecnologia el hidrógeno ya estará mas que comercializado. lo del grafeno suena todo muy bonito y tal. pero veremos que tan barato es. por cierto las celdas se pueden reutilizar pero... el electrolitro en el que van sumergidas, se puede usar de nuevo? por cierto lo de sencillos de fabricar esta entre comillas, y lo del mantenimiento casi no lleva, pero el operario que interviene en el coche para cambiar cualquier elemento tiene que estar especializado y donde yo estuve, es mas complejo de lo que estas pensado.

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La noticia es Genial. !! Es un enorme paso adelante para la recuperación de energía . Con enormes posibilidades en todos los campos. La posibilidad de generar la elecrolisis con el calor de la combustión, sin grandes alternadores ni baterias , solo con los rectificadores. Me hace estar Feliz :)
2 L h2o /1000 KM salu2.

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[#6 Vettelloca] Los datos de precios que estas poniendo , por decirlo asi son la de eficiencia energetica del motor , que para nada me cuadran !! . Los precios de costes de vehiculos , por ahora son absurdos ya que es tan nueva la tecnologia que por ahora los precios son desorbitados .. espera a la producción en serie. Esta tecnologia se invento en los 60 , los famosos motores de agua ... que de un dia para otro desaparecio sin mas , pk sera... por mucho que mejoren la carga y autonomia , como no cambies las baterias del tiron , como que no veo a toda la gente en las gasolineras esperando 10 min si o si !! , con un deposito ridiculo consigen mas de 500 km , y una carga de menos de 5 min . Muchas vueltas de tuerca tienen que dar para llegar a ese status . por cierto lo unico + o menos fieable en cuanto a rendimiento seria los 3,5 l /100 del hidrogeno a los 2.67l /100 del tesla , el mejor en su sector . Salu2

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[#4 ituque] En el año 2013, el coste por kg de hidrógeno era de 4,87€ pudiendo bajar en 10 años a 3,13€/kg , y sabiendo que su consumo es de 1kg/100km, el coste es de 4,87€/100km, lejos del coste de un eléctrico que ronda 1,30€/100km y no hablemos del coste de un vehiculo de este tipo que por el momento viene a costar entre 80000-125000€, ¿Que se puede generar energía eléctrica renovable a coste 0 para fabricar hidrógeno? Si, pero también sería a coste 0 para los eléctricos y sin necesidad de transformación..........................
[#5 Richter] Si, pero estas pensando solamente en baterías de Litio..........pero existe otra solución mucho mas avanzada y sobre la cual ya se esta trabajando, el grafeno, con una densidad de carga 5.55 veces mayor que el litio, una velocidad de carga 33,33 veces mayor que el Litio, y un peso un 75% menor en definitiva, una bateria de grafeno de 100kg, carga en 10 minutos con una autonomía de 800km, sin olvidarnos de que aunque se cortocircuiten son reutilizables por su efecto memoria, ademas de fabricarse con uno de los elementos mas abundantes de nuestro planeta.

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[#3 Vettelloca] el futuro los electricos? no lo creo, un coche electrico es mas contaminante (sobre todo en su fase de fabricacion) que un gasolina. las baterias usadas se almacenan, y diras. pero se reciclan y listos jajaja, solo es aprovechable un 35% de los materiales, que no es nada. los fabricantes lo ven mas barato dejarlas ahi tiradas. toyota hace poco liberó todas sus patentes (cuando antes cada fabricante tenia que pagar por ellas) para centrarse en los vehiculos de hidrógeno. todos estos años los fabricantes han estado bailando al son del gigante nipón, y se han dado de bruces. toyota desarrollara y patentará todas sus ideas en lo que respecta a vehiculos de hidrógeno y vuelta a empezar jajaja. pd: de la gama de híbridos el prius es el rey. todo lo que han hecho los demas ha sido copy + paste.

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[#3 Vettelloca] Te equivocas ... mira a Toyota , cuando los demas van.... ellos ya vuelven ... y ni de coña los costes son el doble ... se puede hacer la electrolisis con energias renovables . costes 0 . por no Hablar mas de el doble de autonomia asi a lo rapido , el unico contra es su almacenamiento . Alta presión . La NASA no es tonta ...

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[#2 Ibero] Pues casi ningún fabricante ha optado por ello, sobretodo debido a los costes, ya que el litro se hidrógeno tendría como el doble de coste que el combustible fósil......El futuro es la energía eléctrica, motores mucho mas sencillos de fabricar y con mucho menos mantenimiento, el problema actual son las baterías, pero en este sentido se esta empezando a hacer ensayos con nuevos tipos de batería no basados en el litio, sino en el propio grafeno, con más capacidad y mucho menos tiempo de carga.

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El futuro son las celdas de combustible, mas concretamente la pila de hidrógeno, que genera electricidad y agua a partir del hidrógeno.

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