Los ingenieros de UBC Okanagan han estado colaborando con investigadores de la Universidad de Toronto para lograr un avance significativo en la tecnología de deshielo.

Su última investigación, publicada en la edición de este mes de Nature Communications , examina un sistema de descongelación inteligente, híbrido, es decir, pasivo y también activo, que funciona mediante la combinación de un recubrimiento interfacial con un sensor de microondas que detecta hielo.

Este revestimiento integra los sensores en el material y permite que el calor desprenda el hielo sin necesidad de que una persona o máquina lo derrita físicamente, explica el Dr. Mohammad Zarifi de UBCO.

"Muchos de nosotros hemos tenido la desgracia de estar sentados en un avión esperando que lo descongelen mientras nos preocupábamos por perder un vuelo de conexión", dice el Dr. Zarifi, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería de la UBCO y coautor del informe. "Nuestra nueva tecnología adopta un enfoque híbrido al agregar sensores dentro de un revestimiento repelente al hielo que se puede agregar fácilmente a las palas de turbinas eólicas o de aviación".

El Dr. Zarifi explica que la acumulación de hielo no deseada es problemática con muchas tecnologías de energía renovable, como turbinas eólicas y represas hidroeléctricas, aviación y transmisión de energía. Las estrategias de mitigación del hielo se pueden dividir en métodos activos o pasivos. El deshielo activo implica una entrada de energía externa utilizada para eliminar el hielo, generalmente a través de métodos térmicos, químicos o mecánicos. Por el contrario, el deshielo pasivo reduce la tasa de acumulación de hielo, reduce la fuerza de adhesión entre el hielo y la superficie o ambas cosas.

"Ninguna ruta hacia una superficie libre de hielo se considera una panacea hoy en día, ya que los métodos activos de descongelación utilizan una cantidad sustancial de energía, pero los recubrimientos pasivos de descongelación no pueden mantener una superficie libre de hielo indefinidamente", agrega. "Un sistema híbrido que combine tecnologías de descongelación pasivas y activas puede ser una solución atractiva para los problemas de acumulación de hielo".

Esta es la razón por la cual el sensor, que vive debajo del revestimiento que se aplicará a una turbina o avión, podría cambiar las reglas del juego. El sensor actúa como detector de hielo e indica a los calentadores integrados que derritan el hielo automáticamente.

Esto crea una mejora sustancial en la eficiencia energética y es lo que distingue a esta última innovación de los enfoques existentes, dice Zahra Azimi Dijvejin, estudiante de doctorado y autora principal del estudio.

"El enfoque híbrido permite al operador monitorear el equipo de forma rápida y precisa de forma sostenible", dice ella. "No será necesario descongelar el equipo innecesariamente, lo que evitará el desgaste y el despilfarro de energía, ya que los sensores pueden determinar la necesidad".

Los sensores, que están integrados en materiales innovadores, podrían mantener las superficies libres de hielo sin necesidad de utilizar más productos químicos o métodos que consuman mucha energía.

"Estamos pasando de nuestra fase de experimentación al uso en la vida real y hemos visto que la tecnología resiste condiciones difíciles", explica el Dr. Zarifi. "Actualmente estamos trabajando con fabricantes canadienses de turbinas para incorporar la tecnología para el próximo invierno". + Explora más

La investigación elimina la acumulación de hielo en aviones y turbinas eólicas