Por Chris Rowe
Actualizado el 24 de marzo de 2022
La transición entre las fases sólida, líquida y gaseosa de un material implica grandes cantidades de energía. Este requerimiento de energía se conoce como transferencia de calor latente. Los investigadores en el campo de las energías alternativas están explorando formas de aprovechar el calor latente para el almacenamiento de energía, como el uso de sales fundidas en sistemas de energía solar concentrada, como se investigó en un estudio reciente del Departamento de Energía (DOE).
La transferencia de calor sensible ocurre cuando dos sustancias a diferentes temperaturas entran en contacto y el calor fluye de la sustancia más cálida a la más fría. Por ejemplo, después de la puesta del sol, el suelo, que permanece más cálido, transfiere calor al aire más frío, lo que hace que el suelo se enfríe y el aire se caliente.
Cuando una sustancia está a punto de cambiar de fase (sólido a líquido, líquido a gas o viceversa), se puede absorber o liberar calor sin ningún cambio de temperatura. Este fenómeno, en el que el calor se transfiere sin un cambio de temperatura, se llama transferencia de calor latente.
La cantidad de calor necesaria para convertir un líquido en gas es el calor latente de vaporización , mientras que el calor necesario para fundir un sólido y convertirlo en líquido es el calor latente de fusión . Estos valores suelen ser mucho mayores que la energía necesaria para elevar un gramo de la misma sustancia en un grado Celsius, lo que se conoce como su calor específico. . Por ejemplo, el calor específico del agua es 1calg⁻¹°C⁻¹, mientras que su calor latente de fusión es 79,7calg⁻¹.
No se pierde energía durante la transferencia de calor latente. El hielo derretido absorbe el calor latente, mientras que el agua helada lo libera. De manera similar, la evaporación absorbe energía y la condensación la libera.
Dado que muchas fuentes renovables, como la solar y la eólica, producen energía de forma intermitente, el almacenamiento eficiente es fundamental. Los sistemas de almacenamiento de energía térmica con calor latente (LHTES) pueden absorber grandes cantidades de energía a medida que los materiales se derriten y luego liberarla cuando se solidifican, lo que ofrece una solución prometedora de bajo costo para equilibrar la oferta y la demanda. La investigación continua es esencial para identificar materiales con propiedades óptimas para su uso en todo, desde vehículos eléctricos hasta procesos industriales.
