Efecto termoeléctrico

Question

Acabo de aprender sobre este efecto termoeléctrico en la clase de física,

Me preguntaba por qué no se utiliza más a menudo en forma de un generador termoeléctrico en aplicaciones industriales prácticas. Parecería ser un dispositivo de reciclaje de calor bastante ingenioso. No sé, pensé que era extraño. ¿Por qué no se usa para estas aplicaciones?

Answer 1

Se ha utilizado, en circunstancias donde su ineficiencia no importa.

Los generadores termoeléctricos fueron construidos en la Rusia Soviética para adaptarse a la chimenea de cristal de una lámpara de queroseno, con el fin de alimentar una radio de tubo de vacío en regiones de la URSS con lámparas de queroseno pero sin electricidad.

Los generadores termoeléctricos también se utilizaron en una variedad de sondas espaciales no tripuladas para suministrar energía eléctrica a partir del calor generado por la descomposición radioactiva. El satélite espía soviético Cosmos 954 contenía un generador termoeléctrico alimentado por un reactor de fisión; cuando su órbita decayó inesperadamente y reingresó a la atmósfera sobre el norte de Canadá, el uranio en el núcleo del reactor se desintegró y contaminó el lugar de impacto. Los soviéticos (una vez más) también utilizaron el mismo tipo de generadores termoeléctricos impulsados por la descomposición radioactiva para alimentar dispositivos de vigilancia que lanzaban en paracaídas en partes remotas del mundo para mantener vigilada la situación.

Answer 2

Los generadores termoeléctricos pueden ser utilizados (y son utilizados) en situaciones donde las necesidades de potencia son bajas. El principal problema con ellos es que los materiales termoeléctricos típicos que generan termocorriente usualmente operan solo en el orden de $\mu V/K$, revisa el coeficiente de Seebeck. Por ejemplo, si tomamos el Selenium, puede generar aproximadamente $1 mV/K$, por lo que si deseas obtener, digamos, solo una salida de $5V$, entonces debes asegurarte de que la diferencia de temperatura sea $\Delta T = 5000K$, ¡aproximadamente la temperatura de la fotosfera del Sol!

Así que con los generadores termoeléctricos puedes alimentar dispositivos de baja potencia, como relojes de pulsera, bombillas de diodos de luz, O BIEN, si necesitas un poco más de potencia, entonces necesitas explotar temperaturas más altas, como en una zona activa de un reactor nuclear, entonces tal vez puedas alimentar un par de dispositivos electrónicos, pero aún así no muy efectivamente.