Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Limerick en Irlanda ha revelado un método sostenible para convertir eficientemente el calor residual en electricidad utilizando productos de madera irlandeses, minimizando al mismo tiempo los costos y el impacto ambiental.
por la Universidad de Limerick
El estudio, dirigido por investigadores de la UL en colaboración con colegas de la Universidad de Valencia, ha demostrado un método para generar electricidad utilizando calor de baja calidad recuperado de membranas derivadas de lignina.
La lignina, que normalmente se pasa por alto, es un subproducto sostenible derivado de la madera en la producción de papel y pulpa. El estudio muestra que estas membranas pueden convertir el calor residual en electricidad utilizando el movimiento de átomos cargados (iones) dentro del material.
Este es un avance significativo ya que estudios anteriores solo habían demostrado esta tecnología utilizando celulosa de madera natural, y la nueva investigación de UL la ha aplicado con éxito a la lignina de residuos de madera, contribuyendo como resultado a una economía más circular y sostenible.
El calor de baja calidad se refiere al calor residual generado a temperaturas inferiores a 200 grados Celsius. En los procesos industriales , el 66% del calor residual entra en esta categoría, lo que destaca el potencial de este avance para desarrollar aplicaciones sostenibles de conversión de calor en electricidad.
El estudio se publica en la revista Advanced Functional Materials .
El profesor Maurice N Collins, profesor de ciencia de materiales en la Escuela de Ingeniería de UL e investigador principal del Instituto Bernal, quien supervisó el estudio, explicó: «El calor de baja calidad proviene de diversas fuentes, como el calor residual en las industrias, las pérdidas de calor en los sistemas aislantes, el océano gradientes térmicos, fermentación de biomasa y calor solar».
«A pesar de su potencial, utilizar energía térmica de baja calidad en aplicaciones de recolección de energía ha sido un desafío debido a la falta de tecnologías rentables».
«Nuestra investigación explora el uso de membranas termoeléctricas iónicas hechas de lignina, un subproducto infrautilizado en la industria del papel y la pulpa, y ofrece una solución sostenible».
El autor principal, Muhammad Muddasar, Ph.D. de NXTGENWOOD. estudiante del Instituto Bernal, explicó: «Hemos desarrollado la primera membrana a base de lignina para la captación de energía termoeléctrica iónica.
«Nuestra membrana es liviana, fácil de sintetizar y biocompatible, lo que la hace adecuada para diversas aplicaciones, incluida la recolección de energía térmica, la detección de temperatura y sensores biomédicos para el monitoreo de la salud».
El trabajo del investigador de UL en el proyecto NXTGENWOOD se enmarca en el Centro de Investigación de BioIngeniería y Materiales Avanzados (AMBER) de la Federación Científica de Irlanda. El proyecto está dedicado al desarrollo de nuevas aplicaciones de valor añadido a partir de la madera irlandesa.
El profesor Collins dijo: «Si bien todavía hay espacio para un mayor desarrollo en aplicaciones de conversión de calor a electricidad, el estudio demuestra que la lignina disponible en abundancia puede contribuir con éxito a la recolección de energía térmica de baja calidad, especialmente en escenarios donde la sostenibilidad y la rentabilidad son importantes». crucial.»
Más información: Muhammad Muddasar et al, Membranas conductoras iónicas derivadas de lignina para la recolección de energía térmica de bajo grado, materiales funcionales avanzados (2023). DOI: 10.1002/adfm.202306427
