Maestría en Energía

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Browsing Maestría en Energía by Author "Izquierdo Núñez, Jorge Luis"

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    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
    (Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) Muñoz Sánchez, Diego Antonio; Izquierdo Núñez, Jorge Luis; Isaza Zapata, Viancy Catherine
    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.
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    Estudio experimental del efecto del ion Al en el sistema TbMnO3 en las propiedades eléctricas y termoeléctricas
    (Institución Universitaria Pascual Bravo, 2026) Restrepo Higuita, Juan Manuel; Izquierdo Núñez, Jorge Luis
    En este trabajo de investigación, se logró sintetizar las muestras policristalinas TbMnO3 y TbMn0.95Al0.05O3 utilizando el método de reacción en estado sólido, para el cual se realizó un estudio del efecto del dopado con Al3+ en el termoeléctrico tipo perovskita TbMnO3; a partir de, difracción de rayos X (DRX), Espectroscopía Raman, Transporte eléctrico y termoelectricidad. Los compuestos cerámicos termoeléctricos se caracterizan por su estabilidad estructural a altas temperaturas, los resultados muestran la estabilidad de la estructura ortorrómbica para TbMnO3 y TbMn0.95Al0.05O3; a su vez, análisis de los espectros Raman confirmaron la fase estructural mediante la identificación de los modos ópticos de vibración característicos de la estructura. Teniendo en cuenta el rol importante que juegan los parámetros de conductividad eléctrica, conductividad térmica y el coeficiente Seebeck para la eficiencia termoeléctrica, y su aplicación en generadores termoeléctricos basados en semiconductores tipo p y tipo n. Dado que estos parámetros son fuertemente interdependientes, su optimización simultánea resulta compleja. A pesar de ello, en este trabajo se evidenció un comportamiento tipo semiconductor para las muestras analizadas ajustándose al modelo de transporte eléctrico por pequeños polarones, y a partir del resultado de las mediciones de coeficiente Seebeck las muestras fueron caracterizadas tipo p en el rango de temperatura analizado; a su vez, propiedades de capacitancia en el sistema dopado fue encontrado para diferentes frecuencias en función de la temperatura.