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Innovative multi-functional Vacuum-Insulation-Panels (VIPs) for use in the building sector

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Hacer avanzar la envoltura de los paneles de aislamiento por vacío

Un consorcio europeo experimentó con nuevos materiales, procesos y una «caja de pizza» para crear un aislamiento mejorado para aplicaciones domésticas e industriales.

Tecnologías industriales
Energía

Los paneles de aislamiento por vacío (VIP, por sus siglas en inglés) son un tipo de aislamiento térmico que se crea envolviendo un material de núcleo de baja densidad en una envoltura de papel de aluminio y sacando el aire. Los VIP se utilizan para una amplia gama de aplicaciones de aislamiento como, por ejemplo, frigoríficos y congeladores domésticos, contenedores de transporte refrigerado y edificios. En comparación con los materiales aislantes tradicionales como el poliuretano, los VIP son más delgados y livianos, y tienen el mismo poder aislante. El proyecto INNOVIP, financiado con fondos europeos, tenía por objetivo desarrollar esta tecnología para hacer que estos paneles fueran más baratos y eficientes.

Polvo de baja densidad

Normalmente, el núcleo de un VIP es de perlita o fibra de silicio, que se fortalecen con fibras de refuerzo y luego se prensan para darles forma. Según explica Christoph Sprengard, coordinador del proyecto INNOVIP: «Utilizamos materiales con microporos. Como material, es un aislante muy efectivo si tiene poros muy pequeños. Por desgracia, este material con poros muy pequeños es muy caro». Trabajando en FIW München, Sprengard dirigió a un consorcio de trece grupos de investigación y de la industria de toda Europa para desarrollar nuevas innovaciones relativas a los VIP. Desarrollaron un nuevo relleno del núcleo sin fibras de refuerzo, que ofrece la misma resistencia térmica por un precio inferior. Sprengard afirma: «Si solo tienes el polvo, el VIP funciona mejor, pero no puedes obtener un tablero prensándolo. Así que sustituimos la placa prensada con un nuevo método». Sprengard y sus compañeros cambiaron el proceso de producción de utilizar núcleos prensados rígidos a un polvo suelto en la envoltura. Desafortunadamente, esto tenía una desventaja clave: debido a que el polvo no estaba prensado, no formaba un borde afilado.

La solución de la caja de pizza

La forma rectangular es fundamental para las aplicaciones de construcción, en las que los VIP deben adaptarse al espacio que se está construyendo. El equipo intentó crear bordes inyectando poliuretano en la envoltura, pero resultó demasiado difícil y caro. En su lugar, se les ocurrió un planteamiento de «caja de pizza», según el cual colocaron el relleno de baja densidad en una caja de cartón que luego metieron en la envoltura. Un segundo elemento del proceso de innovación fue la mejora de la estructura envolvente. Esto tuvo tres efectos: se redujo el coste general de la fabricación de los VIP, el efecto de puente térmico y la penetración del aire, y la humedad a través de la envoltura a lo largo del tiempo, por lo que mejoró la calidad del aislamiento. También se endurecieron las capas de la cubierta para proporcionar un mayor refuerzo estructural al VIP y facilitar su manejo. Esto se hizo utilizando materiales como poliestireno expandido, placas de yeso y poliuretano, en función de la aplicación prevista.

Agentes tensoactivos multifuncionales

Por último, el equipo desarrolló una prestación añadida en forma de nanorrevestimientos que pueden aplicarse a los productos. Los distintos revestimientos tienen como objetivo mejorar diferentes elementos del rendimiento, como una inflamabilidad reducida o propiedades antibacterianas. Su trabajo se financió a través del programa Horizonte 2020. Sprengard concluye: «Fue una gran oportunidad para seguir desarrollando ideas y crear otras nuevas. Las tecnologías que desarrollamos llegarán pronto al mercado en numerosos productos», a lo que añade que algunos aspectos ya se han comercializado.

Palabras clave

INNOVIP, vacío, aislamiento, VIP, aluminio, térmico, pizza, relleno, poros, densidad, microporo

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