Il nuovo materiale a cambiamento di fase che migliora l’efficienza termica degli edifici

Un team di ricercatori ha sviluppato un materiale a cambiamento di fase ecofriendly, ideale per migliorare l’efficienza energetica degli edifici.

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Felix Marske mostra il nuovo materiale – credits Uni Halle / Marian Sorge

Il materiale a cambiamento di fase assorbe calore passando dallo stato solido a quello liquido

(Rinnovabili.it) – Un team di ricercatori ha sviluppato un innovativo materiale a cambiamento di fase per l’accumulo di calore che potrebbe migliorare significativamente l’efficienza termica degli edifici.

Sviluppato dagli scienziati dell’Università Martin Luther di Halle-Wittenberg (MLU) e dell’Università di Lipsia, l’innovativo materiale potrebbe immagazzinare calore in eccesso e rilasciarlo nell’ambiente quando necessario.

La sostanza è chiamata materiale a cambiamento di fase stabilizzato in forma, o ss-PCM. Ovvero un materiale capace di passare dallo stato solido allo stato liquido assorbendo energia termica durante il processo. Un calore che verrebbe nuovamente rilasciato quando il materiale si indurisce.

A differenza dei comuni materiali solitamente impiegati a questo scopo, questa nuova proposta aumenterebbe significativamente l’accumulo di calore, e attraverso un processo del tutto innocuo ed ecologico.

La ricerca è apparsa nel Journal of Energy Storage, dove il team illustra nel dettaglio il processo di formazione del materiale.

Da ‘scaldamani’ a pannelli termici per l’edilizia

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credits: Uni Halle / Marian Sorge

Per far comprendere il principio chimico impiegato, il professor Thomas Hahn dell’Istituto di chimica dell’MLU paragona il materiale ai comuni scaldamani usa e getta. Rispetto a questi però, il materiale a cambiamento di fase sviluppato dal team è molto più efficiente ed ecofriendly.

Nella nostra invenzione, il materiale di accumulo di calore è racchiuso in una struttura di silicato solido e non può fuoriuscire a causa delle elevate forze capillari“, spiega Hahn. Le sostanze utilizzate per la sua produzione sono principalmente acidi grassi innocui come quelli che si trovano comunemente nei saponi e nelle creme. Mentre gli additivi che conferiscono al materiale forza e maggiore conducibilità termica sono ottenuti dalla lolla di riso.

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“I materiali a cambiamento di fase stabilizzati in forma (ss-PCM) possono immagazzinare fino a cinque volte più energia termica rispetto ai normali PCM compositi disponibili in commercio, ma hanno stabilità meccanica bassa. Pertanto, abbiamo sintetizzato l’ss-PCM tramite un nuovo processo”.

L’innovativo materiale potrebbe essere integrato nelle pareti degli edifici fungendo da massa termica, sostituendo i classici mattoni o il cemento con una maggiore resa.

I prossimi passaggi permetteranno di testare il materiale a cambiamento di fase sviluppato, in laboratorio, per poi passare alle applicazioni sul campo. Ovviamente il fine ultimo sarebbe la produzione in scala industriale.

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