La termoelectricidad es la electricidad producida directamente desde el calor. Este fenómeno se llama el Efecto Seebeck, llamado así por el físico alemán Thomas J. Seebeck, quien lo descubriera en 1820. Pero ¿Cómo se relaciona con el efecto Peltier?

Esta termoelectricidad surge en un circuito en el que dos conductores disímiles o semiconductores, se unen en sus extremos. Cuando una de las uniones está a una temperatura diferente de la otra, una corriente eléctrica fluirá por el circuito. Para un circuito termoeléctrico específico, que opera en un rango de temperatura establecido, la magnitud de la corriente dependerá principalmente de la diferencia de temperatura entre las dos uniones, en general, mientras más grande la diferencia de temperatura, mayor será la corriente.

El Efecto Seebeck puede ser revertido, eso sí, cuando una corriente directa es enviada por un circuito en el que dos conductores disímiles o semiconductores, se unen en sus extremos, el calor se generará en una de las uniones y el enfriamiento en la otra. Este efecto termoeléctrico se llama el Efecto Peltier, por el físico francés Jean C. A. Peltier, quien lo descubriera en 1830. Desde entonces, se han desarrollado pequeños calentadores y refrigeradores que funcionan bajo este principio.

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Teoría

Una explicación del Efecto Seebeck requiere de la comprensión del comportamiento de los electrones dentro de un metal. No todos los electrones en un metal están unidos a átomos específicos, algunos son de libre movimiento. Estos electrones libres se comportan como un gas. La densidad de ellos, o sea, el volumen de número por unidad, difiere de un metal a otro. Como consecuencia, cuando dos metales diferentes entran en contacto, estos gases de electrones se difunden el uno en el otro. Debido a las diferentes densidades de los gases de electrones y a que los electrones llevan una carga eléctrica, los metales en la unión se cargan de manera opuesta- Esta diferencia en la carga produce una diferencia potencial en toda la unión. La extensión de la difusión de los gases de electrones dependerá de la temperatura. Si las dos uniones están a diferentes temperaturas, una diferencia potencial existirá entre las uniones y la corriente fluirá.

La tecnología basada en el Efecto Peltier es especialmente precisa, amigable con el medio ambiente, ahorra energía en sistemas de calor y enfriamiento y se usa comúnmente en equipos de laboratorio como Incubadores, Cámaras Climáticas y Cámaras de almacenaje. Esto significa que se puede tener calentamiento y enfriamiento en un mismo sistema, si el voltaje se ubica a lo largo de un elemento Peltier, un lado se enfría y el lado opuesto y de manera simultánea, se calienta. Al simplemente revertir la polaridad del voltaje de suministro, los lados fríos y calientes del elemento Peltier se pueden intercambiar.

La tecnología Peltier funciona de una forma particularmente económica y de ahorro de energía en temperaturas cercanas a la ambiente, debido a que la energía sólo se requiere en los momentos en los que se necesita calentamiento o enfriamiento, en contraste con la tecnología de compresor. 

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