¿Un disipador que funciona sin energía? Sí, con el motor Stirling

¿Un disipador que funciona sin energía? Sí, con el motor Stirling

Javier López

Uno de los principales problemas que afronta desde sus inicios el PC como concepto y que se extiende a la actualidad es el de eficiencia. El PC como conjunto es una máquina que derrocha energía sin sentido, pero ¿sería posible usar parte de esa energía para que, a través del calor, se consiguiese mejor eficiencia? ¿podríamos usar el calor generado para algo más que disiparlo? La respuesta es complicada, pero podría tener solución gracias al motor Stirling.

Las fuentes de alimentación son posiblemente el componente que más eficiencia logra en nuestro PC, sobre todo si es de gran calidad o es un modelo TOP. Y es que hay fuentes que solo convierten la energía usada en calor con cifras tan pequeñas como un 6%, por lo que un 94% es correctamente usado para diversos fines de alimentación.

Una tarjeta gráfica, una CPU, placa base o incluso un HDD, generan una cantidad de calor muy alta que se escapa y no puede ser transformado en ningún beneficio para el propio PC, pero existe un sistema que es capaz de lograr mejorar esto y que si se sigue innovando con ello podría cambiar la industria para siempre.

La Teoría del motor Stirling

MotorStirling-Animacion

Aunque tiene su apartado de teoría como tal, este tipo de motor es totalmente funcional y tiene una serie de ventajas muy claras que podríamos implementar en un PC. La parte teórica nos dice que este tipo de motor es el único que es capaz, o debería ser capaz, de alcanzar el máximo rendimiento para un motor térmico.

Es el típico que usa compresión y expansión para funcionar y tiene unas características muy específicas que son realmente interesantes: permite convertir la energía en forma de calor en una energía totalmente mecánica mediante cuatro procesos clave como son, enfriamiento, compresión, calentamiento y expansión.

MotorStirling-Ciclo (1)

Esto quiere decir que podemos usar el calor para mover un objeto mecánico. Su funcionamiento es simple: necesitamos comprimir aire en una cantidad fija y mediante la cual dicho aire va a circular entre dos regiones con diferente temperatura. Hay que tener en cuenta que no hay un solo tipo de motor Stirling, sino al contrario, hay muchos tipos, lo que permite una adaptación en miniatura a nuestro PC, pero ¿es posible? ¿qué podríamos conseguir con este tipo de motor?

Amplias fuentes de calor, muchas posibilidades

Sin duda habría que invertir una ingente cantidad de dinero, pero sabiendo de la eficiencia de este motor solo habría que diseñar un tipo de pistones que sean capaces de transferir con gran velocidad al menos un 70% del calor como energía mecánica.

Motor Stirling PC 2

Esto permitiría que dicho pistón y mediante un sistema más o menos complejo de poleas moviesen un ventilador a ciertas RPM lo suficientemente eficiente como para enfriar un disipador conectado a la base de dicho motor con heat pipes.

Es decir, tendríamos un sistema basado en los mismos heat pipes con aletas y un ventilador, donde la única diferencia sería la implementación del motor Stirling que sería el encargado de mover el ventilador y no usar con ello energía de la PSU.

Motor Stirling PC

Esto sería aplicable y más eficiente cuanto más calor generasen los componentes, como pueden ser la CPU y sobre todo las GPU. Entonces, ¿por qué no se usa? La respuesta es también muy simple: costo. Es mucho más caro investigar en este sistema y luego implantar un disipador como el mencionado para cada modelo de CPU o GPU, mientras solo nos ahorramos apenas 2 amperios de corriente para sus ventiladores.

Y es que este sistema no mejora la temperatura del chip, simplemente usa el calor para mover un ventilador o varios en el mejor de los casos y así enfriar dicho disipador. Por lo tanto y aunque hubo algún prototipo disponible, la idea se desechó prácticamente al completo cuando los sistemas heat pipes irrumpieron, ya que eran mucho más baratos y simples de fabricar, donde además mantenían las temperaturas a raya.