Accumulo solare: una capsula protettiva aumenta la resa dei PCM
di Giulia Favetti pubblicata il 26 Ottobre 2022, alle 10:30 nel canale Mercato
I ricercatori della Shanghai Polytechnic University hanno sviluppato un nuovo design per il PCM in grado di migliorare il trasferimento e la conservazione del calore, aprendo le porte ad una conversione fototermica ad alte prestazioni
Il settore dell'accumulo solare termico ha recentemente fatto un ampio passo in avanti, grazie ai materiali a cambiamento di fase (phase change material – PCM) ovvero materie che riescono ad assorbire e rilasciare importanti quantità di calore quando attraversano un cambiamento del loro stato fisico e all'intuizione di un team universitario.
Facciamo un passo indietro: per quanto poco conosciuti, i PCM (nella cui definizione rientrano materiali di uso comune come cartongesso, legno, intonaco, plexiglas, cemento…) sono ampiamente utilizzati in diverse applicazioni commerciali e in attività come quella edile ma potrebbero penetrare in molti altri settori, come quello dei tessuti hi-tech, dell'elettronica oltre a trovare impiego anche presso centrali elettriche, secondo gli esperti.
Con l’avvento dei moduli solari si è aperta un'ulteriore possibilità di utilizzo e recentemente studi del settore hanno dimostrato come un sistema di raffreddamento basato su materiali a cambiamento di fase e calore solare possa ridurre in maniera importante la temperatura ambientale. A livello pratico, però, i PCM soffrono di importanti limitazioni nella loro adozione, legate a perdite e problemi di corrosione, mostrando anche scarse proprietà di trasferimento del calore a causa della bassa conduttività termica.
Una possibile soluzione, attualmente la più diffusa, consiste nell'incapsulare questi materiali assieme a riempitivi ad alta conduttività in modo da proteggerli dagli effetti di luce, calore, umidità e ossigeno e migliorare il trasferimento di calore; recentemente un gruppo di ricercatori della Shanghai Polytechnic University ha migliorato questa strategia con una nuova "ricetta" per microcapsule.
I ricercatori hanno impiegato n-ottadecano (ODE) come nucleo PCM e un polistirene reticolato drogato con nanoparticelle di carburo di silicio come guscio esterno; durante i test il materiale ha mostrato una conducibilità termica aumentata del 65,3%, (a 0,124 ± 0,005 W/ m•K) e un’efficienza di conversione fototermica del 54,91%.
Secondo il gruppo, il lavoro potrebbe fornire una solida base per ulteriori ricerche sui materiali con un'eccellente capacità di accumulo solare ed efficienza di conversione; inoltre lo studio apre anche nuove porte all’applicazione pratica di microcapsule multifunzionali a cambiamento di fase. "Queste microcapsule possono avere potenziali applicazioni significative come materiali di accumulo in dispositivi a energia solare, apparecchiature intelligenti per l’isolamento termico ed edifici a risparmio energetico", afferma il Prof. Jifen Wang della Shanghai Polytechnic University.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Energy Storage and Saving e a questo link potete scaricare il testo completo, in formato pdf.
![]() |
3 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - infoQuesto non è corretto.
PCM è un acronimo che sta per phase change material, quindi parliamo di materiali che assorbono/rilasciano energia termica sfruttando il loro calore latente, ovvero il passaggio tra fase solida e liquida, e viceversa.
I materiali di cui parlate assorbono/rilasciano energia termica solo tramite scambio sensibile (variazione di temperatura). Sono definibili TES (thermal energy storage), ma non PCM. I PCM sono appunto una categoria specifica di TES.
Comunque questa ricerca non ha niente di speciale, in letteratura esistono centinaia di lavori del genere. Non vedo un vero passo avanti.
Tutto é relativo
Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".