Este es un reclamo común y se basa en la realidad pero es muy engañoso. La razón por la cual esto no funciona es que el motor de gasolina ya ESTÁ utilizando el calor. Utiliza la energía térmica en forma concentrada dentro de los pistones, y luego la expulsa en forma difusa a través del escape y el radiador. El calor difuso es bastante inútil para la conversión a movimiento o electricidad.
Todos los motores térmicos funcionan no en presencia de calor sino en el FLUJO de energía de una fuente de calor a un disipador de calor. El calor de la combustión de la gasolina no se convierte en energía mecánica; en cambio, la energía mecánica se produce al reducir el nivel de organización en la energía térmica. Imagine que el agua fluye a través de una rueda de agua. El agua no se crea ni se destruye, pero cede energía potencial (desde la altura) para girar la rueda. Del mismo modo, un julio o BTU de calor fluye a través de un motor desde un estado de alto potencial a un estado de menor potencial. ¡Es engañoso decir que está “desperdiciando la mayor parte de la energía en calor” porque el motor funciona únicamente en virtud de convertir el calor concentrado en calor “residual”!
La eficiencia de aprovechar este flujo no es realmente muy buena debido al hecho de que el calor es una forma de energía muy desorganizada. (Los motores eléctricos pueden alcanzar el 100% de eficiencia porque la electricidad está muy organizada). Debido a esto, existe un límite termodinámico fundamental para la eficiencia que puede alcanzar un motor térmico, llamado Eficiencia de Carnot: http://en.m.wikipedia.org / wiki / C … Este número para un motor de combustión funciona en algún lugar alrededor del 25-50%, dependiendo de la diferencia entre las temperaturas de la fuente de calor y el disipador de calor. Cuanto mayor es la diferencia de temperatura, más eficientemente puede funcionar el motor. Pero nunca puede exceder el límite de Carnot.
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Entonces, sí, un motor de gasolina solo puede obtener el 20% de la energía mecánica que quema en la energía química de la gasolina. Pero eso estaba fuera de una conversión máxima posible para un motor térmico del 30%. Entonces la eficiencia “real” es más como 65-70%. No es tan malo. Un motor de calor grande y altamente optimizado, como una planta de carbón, puede alcanzar aproximadamente el 95% de eficiencia “real” a pesar de que su límite de Carnot de aproximadamente el 40% significa que usted genera casi el triple de calor que la energía. Así es como funciona.
Agregar dispositivos adicionales de captación de energía a su automóvil agregaría peso, costo adicional y haría que el flujo de calor de su motor fuera menos eficiente, lo que le quitaría algo de la potencia que está tratando de obtener. Pero es físicamente posible agregar etapas adicionales. Una vez más, observamos las plantas de energía, donde el tamaño y el peso no son importantes: una moderna planta de gas natural de “ciclo combinado” usa el calor de manera efectiva dos veces. http://en.m.wikipedia.org/wiki/C…
Otro método que puede ser extremadamente efectivo en situaciones muy específicas es usar un motor como fuente de energía y como calentador. La planta de energía de carbón en mi universidad utilizó el vapor de “desperdicio” de baja presión para calentar el campus en el invierno, ahorrando una gran cantidad de energía. Esto se llama cogeneración. http://en.m.wikipedia.org/wiki/C… ¡Y tu auto ya lo hace! El funcionamiento de los calentadores de cabina en realidad utiliza el calor residual del motor para calentar a los pasajeros y no consume combustible adicional (aparte de un poco para hacer funcionar los ventiladores).
Entonces es posible, pero difícil. Al final, las ganancias en un automóvil realmente no valen el costo y la complejidad adicionales. Es por eso que no intentamos utilizar el calor residual.
