Sistemas electronicos termoeléctricos para vehiculos automotores mas eficientes y menos daňinos para el medio ambiente. Los sistemas termoeléctricos aprovechan el fenómeno de la conversión directa y electrónica del calor a la electricidad, utilizando materiales con propiedades termoeléctricas. Ultimamente, estos sistemas están siendo investigados debido a su potencial aplicación para incrementar la eficiencia de los automotores como ser automóbiles y camiones. Al hacer mas eficientes a los automotores, esta solución tecnológica contribuye no solo a consumir menos combustibles sino también a decrecer la emisión de dióxido de carbono y oxidos de nitrogeno. Thomas Seebeck, un fisico aleman, descubrió este efecto electrónico en 1821. El notó que una corriente aparece en un anillo consistente de dos materiales diferentes si las junturas se mantienen a temperaturas diferentes. Ilustración del efecto termoeléctrico descubierto por Seebeck en 1821. El anillo conductor consiste de dos materiales de diferente tipo termoeléctrico. . El tipo de conducción (tipo-n versus tipo-p) esta determinado por la estructura atómica y electrónica de los materiales. Por ejemplo, Bismuto que es un semimetal, es tipo-n. El compuesto Bismuto de Telurio, que es un semiconductor, es tipo-p. Muchos materiales semiconductores y semimetálicos tienen un gran potencial para este uso, pero su aplicación práctica es limitada debido a la baja eficiencia de conversión energética que se obtiene y el alto costo. Para un par de materiales dado, la eficiencia termoeléctrica ZT depende del coeficiente Seebeck entre los materiales y las conductibilidades eléctricas y térmicas de ambos. Dadas las temperaturas de la junturas, la única forma de incrementar la eficiencia de conversión es incrementar ZT. Hasta hace unos años, los materiales disponibles permitían un ZT de alrededor de 1, que corresponde a una eficiencia real (potencia eléctrica generada por flujo de calor) de cerca de x% para una temperatura entre juntura caliente y fria de 100 C. En los últimos años, avances en nanotecnología han propulsado ZTs a valores de 2 y posiblemente 3. Uno de los usos de la tecnología termoeléctrica es la recuperación del calor que se pierde en los motores. El diagrama muestra la evolución de la energía en un motor típico. Hoy, en un automóvil típico, solamente 25% de la energia de combustión del combustible se usa para mobilidad y accesorios. El 75% restante es disipado como calor en los gases de escape y radiador. En los motores diesel grandes la energía aprovechada para mobilidad y accesorios es 35%. En otras palabras, en automóviles se desaprovecha aproximadamente 3/4 parte de la energía del combustible. El aprovechamiento de esta energía que se descarta, es la aplicación primordial de los dispositivos termoeléctricos. Si bien hay una motivación muy imperiosa para descubrir materiales y procesos para producir dispositivos termoeléctricos, la solucion tecnológica no ha sido encontrada. Esta solucion usaría materiales económicos y no nocivos para el ambiente, con un ZT de alrededor de 2. Los científicos están dedicados a encontrar esta solución en el laboratorio. Y sueñan con materiales que permitan eficiencias aún mas grandes. Por ejemplo, si se pudiese crear un dispositivo que tuviese ZT de 10, este podría reemplazar el motor entero. Aparte de los interrogantes científicos, la ingeniería de esta solución esta siendo estudiada; y claramente, estos dispositivos deben ser integrados en el automotor de tal forma que no afecten substancialmente la confiabilidad. Tito Huber, Howard University.