Una base científica para el desarrollo de nanoespumas
Mantener las viviendas y los lugares de trabajo a una temperatura confortable todo el año requiere cantidades importantes de energía para calefacción y refrigeración, equivalentes al 40 % del consumo global de energía en Europa. El desarrollo de espumas aislantes nanoestructuradas con mayor rendimiento fabricadas mediante el uso de dióxido de carbono (CO2) supercrítico, agente con bajo potencial de calentamiento global, fue el objetivo del proyecto «New nano-technology based high performance insulation foam system for energy efficiency in buildings» (NANOFOAM)(se abrirá en una nueva ventana) , financiado por la Unión Europea.Los científicos del proyecto se fijaron objetivos muy ambiciosos de reducción de la conductividad térmica, mejora de las propiedades mecánicas y aumento de la resistencia al fuego, la humedad y los hongos. En los primeros 21 meses del proyecto, aprovecharon los hallazgos de experimentos de modelización y de laboratorio para determinar el proceso necesario. El equipo diseñó y construyó un dispositivo de espumado semicontinuo capaz de mezclar polímero fundido con concentraciones elevadas de CO2 supercrítico. Además, desarrollaron y probaron con éxito distintas tecnologías de moldeado de espumas, incluida una que utilizaba un bloque de moldeado con temperatura controlada.Se desarrollaron tres modelos de transferencia de calor en espumas a micro y nanoescala. El equipo también desarrolló dos métodos para predecir la conductividad por radiación de las espumas opacificadas que son prometedoras por su capacidad para reducir la transferencia de calor por radiación. Los modelos se probaron y validaron frente a datos experimentales en espumas a microescala y sin opacificantes. Los investigadores deseaban obtener una porosidad del 85 % en el material, lo cual se logró en las espumas a nanoescala. A pesar de la demostración de las posibilidades de las estructuras nanoporosas mediante espumado por lotes, se plantearon dificultades para lograr el tamaño deseado de poro de cien nanómetros con un proceso continuo.De todos modos, NANOFOAM ha realizado una aportación importante al conocimiento y la caracterización de los materiales y los procesos necesarios para fabricar espumas aislantes nanoestructuradas que servirá como base de futuros desarrollos. Los modelos y las técnicas experimentales y de medición, junto con la nueva metodología de procesamiento semicontinuo, servirán como elementos para elaborar investigaciones futuras. Así pues, se espera que los resultados de NANOFOAM permitan lograr un impacto importante sobre los costes energéticos de los edificios y el medio ambiente.
