El calor residual es una fuente importante de energía que a menudo se pasa por alto. Se estima que hasta el 50% de la energía utilizada en los procesos industriales se pierde como calor residual. Esta energía se puede capturar y reutilizar, pero para ello se necesitan materiales que puedan soportar altas temperaturas y entornos hostiles.
Los polímeros son un material prometedor para capturar la energía térmica residual. Son livianos, flexibles y pueden adaptarse para cumplir con los requisitos específicos de una aplicación determinada. Sin embargo, los polímeros tradicionales a menudo carecen de la estabilidad térmica y la durabilidad necesarias para soportar las altas temperaturas y los entornos hostiles asociados con la recuperación del calor residual.
Polímeros mejorados para la captura del calor residual
Los investigadores están desarrollando nuevos polímeros diseñados específicamente para capturar la energía térmica residual. Estos polímeros suelen estar fabricados a partir de materiales de alto rendimiento como fibra de carbono, grafeno y fibras cerámicas. A menudo están recubiertos con una capa protectora para mejorar su resistencia a la corrosión y la oxidación.
Un enfoque prometedor es utilizar polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP). Los CFRP son livianos, resistentes y térmicamente conductores. Se pueden utilizar para crear intercambiadores de calor que puedan transferir calor de un fluido caliente a un fluido frío.
Otro enfoque es utilizar polímeros a base de grafeno. El grafeno es un material bidimensional con excelente conductividad térmica. Los polímeros a base de grafeno se pueden utilizar para crear películas delgadas que se pueden aplicar a superficies para mejorar sus propiedades de transferencia de calor.
Los polímeros reforzados con fibra cerámica (CFRP) son otra opción prometedora. Los CFRP son livianos, fuertes y térmicamente estables. Se pueden utilizar para crear intercambiadores de calor y otros componentes que puedan soportar altas temperaturas.
Aplicaciones de polímeros mejorados para la captura de calor residual
Los polímeros mejorados se pueden utilizar en una amplia variedad de aplicaciones para capturar la energía térmica residual. Algunas de las aplicaciones más comunes incluyen:
* Procesos industriales:el calor residual puede capturarse de procesos industriales como la fabricación de acero, vidrio y productos químicos.
* Centrales eléctricas:El calor residual puede captarse de las centrales eléctricas, tanto del escape de los motores de combustión como de los sistemas de refrigeración de las turbinas de vapor.
* Centros de datos:el calor residual se puede capturar de los centros de datos, donde los servidores y otros equipos generan grandes cantidades de calor.
* Transporte:El calor residual puede capturarse de vehículos, como automóviles, camiones y aviones.
Al capturar la energía térmica residual, los polímeros mejorados pueden ayudar a reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia. Esto puede generar importantes ahorros de costos y beneficios ambientales.
Desafíos y oportunidades
Hay una serie de desafíos asociados con la captura de energía térmica residual. Estos desafíos incluyen:
* Altas temperaturas:El calor residual suele estar a altas temperaturas, lo que puede dañar o degradar los materiales.
* Ambientes hostiles:el calor residual puede ser corrosivo y oxidante, lo que puede dañar aún más los materiales.
* Funcionamiento intermitente:el calor residual suele ser intermitente, lo que puede dificultar su captura y uso eficaz.
A pesar de estos desafíos, existen varias oportunidades para capturar la energía térmica residual. Los polímeros mejorados son un material prometedor para esta aplicación y se están utilizando en una amplia variedad de aplicaciones. Al capturar la energía térmica residual, los polímeros mejorados pueden ayudar a reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia. Esto puede generar importantes ahorros de costos y beneficios ambientales.
