Materiales de cambio de fase compuestos de eutéctico binario 1-tetradecanol/1,10-decanodiol/grafito expandido para...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Ingeniería Química
• Energía Sostenible

Sus antecedentes:

• Los materiales de cambio de fase (PCM) orgánicos son cruciales para el almacenamiento de energía térmica, pero enfrentan limitaciones como temperaturas de cambio de fase fijas, fugas y baja conductividad térmica.
• Estas limitaciones dificultan su aplicación escalable en áreas como la gestión térmica de edificios.

Objetivo del estudio:

• Superar las limitaciones de los PCM orgánicos desarrollando un material compuesto con un rango de temperatura operativa más amplio y propiedades térmicas mejoradas.
• Crear un material de cambio de fase estable y eficiente adecuado para la gestión térmica de edificios.

Principales métodos:

• Preparación de un sistema eutéctico binario utilizando 1-tetradecanol y 1,10-decanodiol.
• Composición del sistema eutéctico con grafito expandido para formar un material de cambio de fase compuesto.
• Caracterización de las propiedades térmicas, temperaturas de transición de fase, calor latente y estabilidad de ciclaje.

Principales resultados:

• El material compuesto exhibió una conductividad térmica significativamente mejorada de 4,642 W/(m·K), aproximadamente 12 veces la del eutéctico puro.
• El material mostró transiciones de fase distintas con puntos de fusión y solidificación a 37,77 °C y 29,38 °C, respectivamente.
• Se observó una excelente estabilidad de ciclaje, reteniendo más del 87% del calor latente después de 2000 ciclos, con una fuga mínima.

Conclusiones:

• El material de cambio de fase compuesto desarrollado ofrece una solución prometedora para la gestión térmica de edificios debido a su conductividad térmica mejorada, temperaturas de transición de fase ajustables y estabilidad.
• Este trabajo presenta un enfoque de fabricación sistemático para PCM compuestos, allanando el camino para soluciones avanzadas de almacenamiento de energía térmica.