Un nuovo materiale per l'accumulo di calore potrebbe contribuire a migliorare significativamente l'efficienza energetica degli edifici. Sviluppato dai ricercatori dell'Università Martin Luther di Halle-Wittenberg (MLU) e dell'Università di Lipsia, può essere utilizzato per immagazzinare il calore in eccesso e rilasciarlo nell'ambiente quando necessario. A differenza dei materiali esistenti, quello nuovo può assorbire molto più calore, è più stabile ed è composto da sostanze innocue. Nel Journal of Energy Storage il team descrive il meccanismo di formazione del materiale.

L'invenzione è un cosiddetto materiale a cambiamento di fase stabilizzato in forma. Può assorbire grandi quantità di calore cambiando il suo stato fisico da solido a liquido. Il calore immagazzinato viene quindi rilasciato nuovamente quando il materiale si indurisce. "Molte persone hanno familiarità con questo principio degli scaldamani", spiega il professor Thomas Hahn dell'Istituto di chimica della MLU. Tuttavia, l'invenzione di Halle non verrà utilizzata nelle tasche dei cappotti. Invece, potrebbe essere utilizzato dall'industria edile come grandi pannelli che potrebbero essere integrati nelle pareti. Questi assorbirebbero poi il calore durante le ore soleggiate della giornata e lo rilascerebbero più tardi quando la temperatura scende. Ciò potrebbe far risparmiare molta energia:i ricercatori hanno calcolato che quando il nuovo materiale si riscalda, può immagazzinare, nelle giuste condizioni, fino a 24 volte ogni 10 gradi Celsius in più di calore rispetto al cemento o ai pannelli di rivestimento convenzionali.

A differenza degli scaldamani, i pannelli realizzati con questa miscela di materiali non si sciolgono quando assorbono il calore. "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. Soprattutto, le sostanze utilizzate nella sua produzione sono rispettose dell'ambiente:acidi grassi innocui come quelli che si trovano nei saponi e nelle creme. Anche gli additivi che conferiscono al materiale la sua forza e la maggiore conducibilità termica possono essere ottenuti dalla lolla di riso.

Nel presente studio, il team descrive i passaggi coinvolti nella creazione della struttura del materiale e in che modo le diverse sostanze chimiche si influenzano a vicenda. Per questo, il team ha ricevuto il sostegno di un gruppo di ricercatori guidati dalla professoressa Kirsten Bacia della MLU, che ha utilizzato la microscopia a fluorescenza per visualizzare il meccanismo. "Le conoscenze che stiamo acquisendo possono essere utilizzate per ottimizzare ulteriormente il materiale e potenzialmente produrlo su scala industriale", afferma Felix Marske, che ha portato avanti lo sviluppo come parte del suo dottorato con Thomas Hahn. Finora il materiale viene prodotto solo in piccole quantità in laboratorio. In futuro, può essere combinato con altri passaggi per contribuire a rendere gli edifici significativamente più efficienti dal punto di vista energetico o per raffreddare passivamente impianti fotovoltaici e batterie, aumentandone così l'efficienza. + Esplora ulteriormente

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