El almacenamiento de energía basado en materiales de cambio de fase ha tenido un gran avance gracias a los trabajos del Laboratorio de Berkeley, abriendo la puerta a un futuro de paredes capaces de almacenar calor y electricidad.
El potencial de los materiales de cambio de fase para descarbonizar los edificios.
¿Podría un depósito de agua caliente (o fría) ser una batería? Sí, si se puede almacenar esa energía y utilizarla cuando se necesite para alimentar, por ejemplo, un sistema de calefacción doméstica.
En realidad, las tecnologías de almacenamiento térmico existen desde hace mucho tiempo, pero a menudo se pasa por alto su potencial, especialmente en los edificios.
Científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley trabajan para dar una nueva oportunidad al sector superando las limitaciones del almacenamiento térmico tradicional basado en el agua.
Uno de los recursos más prometedores en este ámbito de investigación son los materiales de cambio de fase, compuestos químicos que absorben y liberan energía en la transición de la fase líquida a la sólida, y viceversa. Estos elementos tienen una serie de aplicaciones potenciales en la tecnología, desde las baterías electroquímicas hasta los textiles de alta tecnología y las grandes centrales eléctricas. Pero también se podría encontrar un espacio importante en el sector residencial.
Almacenamiento térmico y eléctrico invisible.
En los edificios, los materiales de cambio de fase podrían añadirse a las paredes o integrarse directamente en la mampostería, actuando como una batería térmica para la estructura.
En teoría, la operación sería sencilla. A temperaturas ambiente superiores al punto de fusión del material, éste cambiaría de fase y absorbería el calor. Si no, lo liberaría.
El problema es que estos compuestos, por lo general, sólo funcionan en un rango de temperatura preciso. Esto significa que se necesitarían dos materiales diferentes para el verano y el invierno, lo que aumentaría el coste de estos sistemas. El Laboratorio de Berkeley ha ideado una forma de superar este problema mediante lo que se denomina «sintonización dinámica«.
En un nuevo estudio, un equipo de investigadores del Laboratorio de Berkeley muestra cómo lograron el ajuste dinámico de la temperatura del material mediante iones. El resultado es un compuesto único que combina el almacenamiento térmico y eléctrico, por lo que puede proporcionar tanto calor como electricidad.
Esta nueva tecnología es realmente especial porque combina la energía térmica y la eléctrica en un solo dispositivo.
Funciona como una batería térmica y eléctrica. Y esta capacidad aumenta el potencial de almacenamiento térmico debido a la posibilidad de ajustar el punto de fusión del material según las diferentes temperaturas ambientales.
Gao Liu, líder del Grupo de Materiales de Energía Aplicada y coautor del estudio.
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