Científicos encuentran forma de convertir el calor residual de servidores y coches eléctricos en electricidad

Investigadores de la Universidad POSTECH de Corea del Sur han desarrollado una nueva tecnología que aumenta significativamente la eficiencia de la conversión de la energía térmica disipada al medio ambiente en corriente eléctrica. Se espera que este descubrimiento sea un paso revolucionario para mejorar la eficiencia energética de los centros de datos de AI, las plantas industriales y los coches eléctricos. Así lo informa Ixbt.com.

La base de este nuevo desarrollo se apoya en una estructura inusual del silicio. A diferencia de los nanoprismas de silicio macizos tradicionales, los científicos crearon nanotubos de silicio huecos. Se demostró que esta estructura es mucho más eficiente para retener el calor. Según los resultados de la investigación, la conductividad térmica de estos nanotubos es un 70 % inferior a la de las estructuras macizas.

Localización de fonones: ¿Cómo funciona la tecnología?

En este proceso, el efecto de localización de los fonones —cuasipartículas que transportan el calor en los sólidos— juega un papel decisivo. Mientras que en el silicio ordinario el calor se propaga relativamente libremente, en los nanotubos huecos una parte de la energía térmica queda «bloqueada» dentro de la estructura y se propaga mucho más lentamente. Esto crea condiciones ideales para los sistemas termoeléctricos que convierten el calor en electricidad.

Anteriormente, se consideraba casi imposible lograr tal efecto en estructuras simples y a temperatura ambiente. Sin embargo, los científicos coreanos lograron conseguirlo mediante una construcción relativamente sencilla. Esto permite trasladar la tecnología del entorno de laboratorio a la producción real.

Una de las ventajas más importantes del desarrollo es el uso de silicio ordinario en lugar de elementos raros y costosos como el bismuto y el teluro, utilizados tradicionalmente en los sistemas termoeléctricos. El bajo costo de este material y su amplia disponibilidad industrial reducen drásticamente el costo de la tecnología.

Importancia para la industria y la infraestructura de AI

Actualmente, los servidores que soportan ChatGPT y otros grandes modelos de lenguaje generan cantidades masivas de calor. Reconvertir este calor «perdido» en electricidad reduce los costos de refrigeración de los centros de datos y aumenta la eficiencia general. Asimismo, recuperar la energía generada por el calentamiento de la batería y el motor en los coches eléctricos podría extender su autonomía (range).

Los autores del estudio señalan que el nuevo método es totalmente compatible con las tecnologías de fabricación de microchips existentes. Esto acelerará la aparición de módulos que conviertan el calor residual en energía útil en dispositivos «inteligentes» y equipos industriales.