Aprovechamiento óptimo del calor solar en inmuebles
Las necesidades energéticas de los edificios son responsables de grandes cantidades de emisiones de dióxido de carbono (CO2). Por este motivo, la explotación de la energía térmica solar para reducir la dependencia de los combustibles fósiles es objeto de una actividad intensa de investigación y desarrollo. No obstante, se necesitan mejoras tecnológicas y económicas para facilitar el encaje entre la oferta y la demanda a un coste atractivo comercialmente. Un grupo de investigadores financiado por la Unión Europea se centró en el desarrollo de materiales para el almacenamiento de energía térmica basados en la nanotecnología compatibles con los materiales convencionales de construcción dentro del proyecto «New advanced insulation phase-change materials» (NANOPCM) . Los materiales con cambio de fase (PCM) son los que almacenan y liberan calor latente en el proceso de fundirse o solidificarse, lo cual les permite proporcionar calor o frío cuando se necesita. Son la solución perfecta para aprovechar la energía térmica del sol, que depende de las condiciones meteorológicas y la hora del día. La densidad elevada de almacenamiento de energía resulta especialmente atractiva para aislar edificios. Se desarrollaron dos categorías de productos: PCM encapsulados utilizando nanomateriales como aditivos, y espuma de poliuretano (PU) con contenido de PCM junto con nanomateriales. La primera opción se fabricó en una planta piloto mediante una técnica que ya estaba registrada en dos patentes. La segunda se obtuvo siguiendo los procedimientos estándar de fabricación de espuma de PU optimizados para incorporar los aditivos sin afectar a las propiedades mecánicas, el curado y el crecimiento del material. El hecho de seguir procedimientos y procesos existentes permitió reducir los costes de forma importante. Los objetivos originales incluían un periodo de recuperación de la inversión de menos de seis años. El equipo superó estas expectativas, con un tiempo de recuperación de la inversión de alrededor de dos años teniendo en cuenta los costes y el ahorro energético de los paneles nuevos. Los estudios de valoración del ciclo de vida y de toxicidad fueron fundamentales para el proyecto. El equipo también desarrolló una herramienta de software que simulaba el comportamiento térmico de los productos que contenían la tecnología de NANOPCM. Esta herramienta puede ser utilizada fácilmente por arquitectos, ingenieros y otras personas para determinar el posible ahorro energético y la temperatura que se podría alcanzar en un edificio que utilizase los materiales de aislamiento de NANOPCM. Los materiales aislantes inteligentes que utilizan nanotecnología y las técnicas de fabricación asociadas mejorarán de forma importante la capacidad de almacenamiento térmico de los sistemas de aislamiento y, así, reducirán las pérdidas de calor en paredes y tejados. Los objetivos ambiciosos de la Unión Europea para reducir el consumo energético deberían ser más fáciles de alcanzar mediante la tecnología NANOPCM. Puede ver un vídeo sobre el proyecto aquí .
