Un aditivo innovador mejora el almacenamiento de energía térmica

Investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) han alcanzado un avance significativo al mejorar la estabilidad y el rendimiento térmico de los materiales de cambio de fase de hidrato de sal (PCM), gracias a la incorporación de un aditivo a base de polímeros y electrolitos. Este hallazgo no solo promete revolucionar las aplicaciones de calefacción y refrigeración, sino que también podría impulsar la integración de estos materiales en bombas de calor de baja emisión de carbono.

Los PCM han sido considerados como una solución prometedora para el almacenamiento de energía térmica debido a su capacidad única para absorber y liberar energía al cambiar de estado de sólido a líquido y viceversa. Sin embargo, su viabilidad se veía comprometida por desafíos como la inestabilidad y la propensión a la separación de fases, limitando su uso práctico en sistemas de calefacción y refrigeración.

En un estudio pionero liderado por el ORNL, los investigadores abordaron estos desafíos al introducir ocho mezclas diferentes de polímeros al PCM. Estas mezclas incluyeron tanto polímeros sintéticos como naturales, con el objetivo de encontrar la combinación óptima que mejorara la estabilidad y el rendimiento térmico.

Los resultados demostraron que el aditivo polielectrolito, específicamente el sulfato sódico de dextrano, emergió como la opción más eficaz para mejorar las propiedades de los PCM. Damilola Akamo, investigador del ORNL, destacó que "el PCM de hidrato de sal puro no puede soportar hasta 10 ciclos de fusión-congelación, pero con el aditivo, se mantiene la estabilidad después de 150 ciclos".

Capacidad

Este avance es crucial, ya que supera una limitación significativa en la capacidad de los PCM para retener su rendimiento a lo largo del tiempo. Akamo señala que esta determinación "ayudará al desarrollo del diseño de materiales de almacenamiento térmico en bombas de calor de bajas emisiones de carbono para edificios residenciales y comerciales".

La capacidad mejorada de los PCM con el aditivo polielectrolito abre nuevas posibilidades para la implementación de sistemas de calefacción y refrigeración más sostenibles y eficientes. La estabilidad mejorada después de múltiples ciclos de fusión-congelación allana el camino para su aplicación en bombas de calor, contribuyendo así a la reducción de emisiones de carbono en el sector de la climatización.

Este descubrimiento no solo representa un paso adelante en la investigación de materiales de cambio de fase, sino que también destaca la importancia de la innovación en la búsqueda de soluciones energéticas más limpias y sostenibles. Con este avance, el equipo del ORNL ha allanado el camino hacia un futuro más eficiente y respetuoso con el medio ambiente en el ámbito de la calefacción y refrigeración.