Un desarrollo reciente haría que la generación de electricidad a partir del calor del sol sea más eficiente, mediante el uso de placas de cerámica-metal para la transferencia de calor a temperaturas más altas y a presiones elevadas. Crédito:Ilustración de la Universidad de Purdue / Raymond Hassan
Un equipo de investigadores afiliado a varias instituciones en los EE. UU. Ha creado un nuevo tipo de cermet que podría resultar especialmente útil como intercambiador de calor en plantas de energía solar. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el grupo describe cómo se fabricó el nuevo material y sus ventajosas propiedades.
El término "cermet" describe una clase de materiales fabricados mediante la combinación de cerámicos y metales. Fueron desarrollados por primera vez por ingenieros que trabajaban para resolver problemas de motores a reacción para la Fuerza Aérea de EE. UU. Destacan por su resistencia al calor y a la oxidación, su fuerza, y su capacidad para resistir cambios extremos de temperatura. Durante las ultimas décadas, se han utilizado en muchas más aplicaciones. Una de las limitaciones de los cermets actuales, sin embargo, es que solo pueden usarse para crear piezas pequeñas o aplicarse como revestimiento de superficie. En este nuevo esfuerzo, los investigadores informan que han desarrollado un cermet que se puede utilizar en aplicaciones mucho más grandes, como en intercambiadores de calor para centrales eléctricas.
Hacer el nuevo cermet fue un proceso complicado que involucró la creación de un precursor, y luego procesando, calentarlo y mecanizarlo. La forma resultante se calienta nuevamente, sumergido en una mezcla de circonio y cobre, y una vez más calentado. Los investigadores informan que el producto terminado era 58 por ciento de circonio, 36 por ciento de tungsteno y el resto residuos de cobre y carburo de tungsteno. También informan que el nuevo cermet condujo el calor de 2,5 a tres veces mejor que las aleaciones de hierro o níquel a temperaturas de hasta 800 ° C y que mantuvo su resistencia a esa temperatura.
Los investigadores sugieren que su nuevo cermet podría resultar ideal como intercambiador de calor en plantas de energía solar. haciéndolos mucho más eficientes. Pero antes de que eso suceda, el nuevo cermet debe superar una deficiencia importante:su sensibilidad a la oxidación a altas temperaturas. Los investigadores sugieren que se podrían utilizar diferentes soluciones para este problema para diferentes aplicaciones:recubrirlo con cobre, por ejemplo, y agregando monóxido de carbono al CO supercrítico 2 utilizado en instalaciones eléctricas que lo utilizan como fluido de trabajo en sistemas de intercambio de calor. Señalan que también sería más barato producir intercambiadores de calor basados en el nuevo cermet que los que ahora se basan en materiales convencionales.
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