Yamaha va presentar el març de 2021 el mòdul TEG més gran i més potent que existeix. El dispositiu pot utilitzar-se per generar electricitat en diferents activitats, com ara mitjançant la recuperació de calor industrial o en plantes de cogeneració, però específicament la companyia l’ha dissenyat amb l’automoció en el seu punt de mira.
YGPX024 de Yamaha Corporation
LA multinacional japonesa Yamaha va presentar i posar a la venda el mes de març d’enguany l’YGPX024, un mòdul d’energia termoelèctrica (ThermoElectric power Generation, TEG) que és actualment un dels més grans i potents del món. El dispositiu utilitza l’energia tèrmica dels gasos d’escapament dels vehicles de combustió per produir electricitat. Cal assenyalar que davant el desafiament de l’escalfament planetari, les fonts d’energia disperses, no centralitzades, han esdevingut pràctica comuna. I el mòdul YGPX024 de Yamaha s’inscriu plenament en aquesta tendència.
Esquema de funcionament d’un mòdul TEG. L’electricitat generada es pot emprar per exemple per reduir el consum de combustible dels vehicles (i en conseqüència també, indirectament, per reduir-ne les emissions de CO2), entre d’altres aplicacions. Un dels avantatges dels mòduls TEG és que no contenen parts mecàniques mòbils, per la qual cosa les falles i avaries són infreqüents (© Yamaha Kabushiki Gaisha)
El dispositiu produeix electricitat aprofitant la diferencia de temperatura que es verifica entre les seves superfícies superior i inferior, i ofereix una densitat energètica elevada. Les seves dimensions són de 143 mm x 103 mm, unes mides grans en comparació amb les d’altres aparells TEG anteriors a la presentació de l’YGPX024. El gruix, però, és de només 2 mm. Un sol mòdul pot produir fins a 143 W d’electricitat, rendiments que abans només s’assolien combinant diversos mòduls TEG més petits i de menor potència.
Aquest rendiment és fruit d’anys de recerca en el camp de l’energia termoelèctrica per part de Yamaha, particularment pel que fa al desenvolupament de materials termoelèctrics d’altes prestacions. També hi té un paper la precisió de la tecnologia d’acoblament del dispositiu, encapsulament inoxidable, de propietat de Yamaha. L’YGPX024 pot resistir temperatures de funcionament màximes de 400 °C (de 300 °C en funcionament normal). La densitat màxima teòrica de sortida és d’1,5 W/cm2 d’electricitat, amb una diferència de temperatura superior/inferior de 385 °C (400 °C vs. 15 °C). Cal assenyalar que per a l’aplicació als automòbils, aquesta diferència es redueix a només 185 °C (285 °C vs. 100 °C), raó per la qual en l’operació normal d’un vehicle de combustió es poden obtenir generacions elèctriques de 40 W.
L’YGPX024 de Yamaha és notable per les seves dimensions, que li permeten oferir alt rendiment: 143 W de sortida en condicions òptimes, 40 W en condicions normals. A la dreta, un mòdul TEG dels convencionals, de la mateixa companyia, molt més petit (© Yamaha Kabushiki Gaisha)
Segons Yamaha, l’YGPX024 ha estat concebut per ser utilitzat en les condicions operatives més difícils, i té una vida útil de fins a 150.000 km, en cas que s’utilitzi per a automoció. D’altra banda, gràcies a la mida i a la fiabilitat de l’YGPX024, un vehicle que abans pogués necessitar desenes de dispositius TEG ara en podrà utilitzar molts menys amb igual rendiment.
També d’acord amb la companyia, els mòduls YGPX024 són de fàcil instal·lació, només cal introduir-los entre les superfícies calenta i freda el gradient tèrmic entre les quals es vulgui utilitzar (vegeu imatge tot seguit). Els mòduls, a més, són relativament flexibles, i presenten un contacte tèrmic excel·lent. No necessiten greixatge, ni aplicació d’agents antioxidants o anticondensació. Per tal que hi hagi un contacte tèrmic adequat i es pugui assolir l’eficiència màxima (al voltant del 4%), Yamaha suggereix unes pressions sobre les superfícies superior i inferior d’entre 0,7 i 1,5 MPa (aproximadament 7 – 15 kg/cm2).
Les característiques diferencials de l’YGPX024 (© Yamaha Kabushiki Gaisha)
Amb el mateix esquema, dispositius de funcionament semblant podrien ser emprats per a la recuperació de calor en fabriques, o per a cogeneració.
Autors
Redactat per: Alfonso Martínez Jaume
Per saber-ne més: Yamaha Corporation
