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Title: Estudio del efecto de la sustitución parcial de manganeso por aluminio en las propiedades de transporte de la perovskita SrMn1-XAlXO3 (0 ≤ X ≤ 0,2) para futuras aplicaciones del sector automotriz destinadas a la recuperación de energía térmica residual
Authors: Muñoz Sánchez, Diego Antonio
metadata.dc.contributor.advisor: Izquierdo Núñez, Jorge Luis
Isaza Zapata, Viancy Catherine
metadata.dc.subject.proposal: Perovskita
Efecto termoeléctrico
Efecto Seebeck
Recursos energéticos
Desarrollo sostenible
metadata.dc.subject.keyword: Thermoelectric
Seebeck effect
Energetic resources
Publisher: Institución Universitaria Pascual Bravo
Abstract: A nivel global se ejecutan una gran variedad de proyectos en diferentes líneas de investigación con el propósito de satisfacer la creciente demanda de energía a nivel mundial, algunos de estos proyectos están enfocados a la búsqueda de nuevas fuentes de energía y otros al aprovechamiento y uso eficiente de los recursos energéticos disponibles en el planeta bajo los criterios de desarrollo sostenible actuales [1]. Una de estas líneas de investigación esta direccionada a la creación de nuevos materiales con propiedades termoeléctricas que faciliten la conversión o el aprovechamiento de la energía térmica residual de procesos industriales o de máquinas de combustión para su conversión en energía eléctrica o viceversa. En la actualidad existe una familia de materiales que llama la atención de los investigadores, estos son los óxidos cerámicos como posibles materiales termoeléctricos, debido a las variaciones catiónicas o flexibilidad que presenta su estructura llamada perovskita (ABO3) en honor del mineralogista Lew A. Perowski quien la descubrió. Esta flexibilidad en su estructura le otorga la posibilidad de obtener variaciones en sus propiedades eléctricas, morfológicas, coeficiente Seebeck y térmicas en función de la temperatura, proceso de síntesis y de los elementos utilizados en los sitios de (A) y (B) [2]. En esta investigación se planteó la fabricación de un nuevo material tipo perovskita, específicamente la Manganita de Estroncio, tanto pura (SrMnO3) como con la sustitución parcial mediante la incorporación de iones de Aluminio (SrMn1-xAlxO3), esto en búsqueda de las propiedades termoeléctricas; las cuales son distintivas de ciertos materiales semiconductores, lo cual los convierte en una tecnología tentadoramente prometedora para la producción de energía eléctrica a partir del calor residual de procesos, disminuyendo el impacto ambiental generado y otorgándole la posibilidad de ser utilizada en otras aplicaciones [2]. El dopaje con el elemento aluminio en el sistema SrMn1-xAlxO3 tiene como efectos la modificación de las propiedades eléctricas, donde es posible encontrar un aumento o disminución de la conductividad eléctrica en función de la cantidad de aluminio. Como una posible aplicación de este sistema podría ser el aprovechamiento de la energía térmica residual liberada por los motores de combustión interna en los gases de escape de los vehículos automotores, la cual puede ser aprovechada para su conversión en energía eléctrica, reduciendo así la necesidad de alternadores.
metadata.dc.description.abstracteng: At a global level, a wide variety of projects are carried out in different lines of research with the purpose of satisfying the growing demand for energy worldwide, some of these projects are focused on the search for new sources of energy and others on the efficient use and exploitation. of the energy resources available on the planet under the current sustainable development criteria [1]. One of these lines of research is aimed at creating new materials with thermoelectric properties that facilitate the conversion or use of residual thermal energy from industrial processes or combustion machines for its conversion into electrical energy or vice versa. Currently, there is a family of materials that attracts the attention of researchers (ceramic oxides) as a possible thermoelectric material, due to the cationic variations or flexibility that its structure presents, called perovskite (ABO3) in honor of the mineralogist Lew A. Perowski, who discovered. This flexibility in its structure gives it the possibility of obtaining variations in its electrical, morphological, Seebeck coefficient and thermal properties depending on the temperature, synthesis process and the elements used in the sites of (A) and (B) [2]. In this investigation, the manufacture of a new material was propose, such as Strontium Manganite (SrMn1-xAlxO3) with thermoelectric properties, which are distinctive of certain semiconductor materials, which makes them a temptingly promising technology to produce electrical energy from the residual heat of processes, reducing the environmental impact generated and giving it the possibility of being used in other applications [2]. Doping with the aluminum element in the SrMn1-xAlxO3 system has the effect of modifying electrical properties, where it is possible to find an increase or decrease in electrical conductivity depending on the amount of aluminum. As one possible application of this system could be the use of waste thermal energy released by internal combustion engines in the exhaust gases of motor vehicles, which can be used for conversion into electrical energy, thus reducing the need for alternators.
URI: https://repositorio.pascualbravo.edu.co/handle/pascualbravo/2397
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