A medida que crece la necesidad de impulsar una transición energética sólida hacia modelos más sostenibles, aparecen en el horizonte más alternativas que podrían ayudarnos a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Entre las propuestas se encuentra un sistema de calefacción de sal y agua que, según sus creadores, permitiría a los hogares que lo utilicen prescindir del gas.
Se trata de un acumulador de calor, que actualmente se encuentra en fase de prototipo, creado por un consorcio de investigación integrado por la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Países Bajos), la compañía Cellcius y otros socios industriales. El dispositivo, tras recibir una subvención de siete millones de euros para su desarrollo, está listo para sus primeras pruebas en el mundo real.
Cómo funciona el acumulador de calor de sal
El corazón del nuevo sistema de calefacción gira en torno a un principio termoquímico básico: la reacción de un hidrato de sal al vapor de agua. Por ejemplo, explica el investigador Olaf Adan, cuando añadimos un poco de agua a una botella con sal, esta empieza a calentarse rápidamente. "Los cristales de sal absorben el agua, se hacen más grandes y, en el proceso, liberan calor", dice.
Pero los investigadores pensaron en utilizar este principio a la inversa. En lugar de añadir agua a un recipiente con sal para producir calor, crearon un sistema que genera calor al recibir un pequeño impulso de este. "Al añadir calor, se evapora el agua y básicamente se 'seca' la sal, reduciendo así el tamaño de los cristales de sal", explica Adan.
El equipo asegura, además, que el acumulador de calor está completamente libre de pérdidas. "Mientras no llegue agua a este polvo de sal seco, el calor siempre se almacena en él", aseguran, y agregan que se puede repetir este proceso indefinidamente, de alguna u otra forma, para utilizar el calor almacenado en un momento posterior y en un lugar diferente.
Para llegar a este punto, los investigadores necesitaron más de una década de trabajo. El primer desafío fue encontrar el material específico, ya que no todos los hidratos reaccionan de la misma forma. Adan analizó una gran cantidad de ellos en detalle y descubrió que solo un número muy limitado tiene las propiedades adecuadas para usar en un acumulador de calor.
"Un cristal de sal como ese se hace más grande y más pequeño, el calor entra y sale todo el tiempo. Entonces, algo le sucede a esa partícula. Como resultado, puede desintegrarse rápidamente o agruparse con otras partículas. Por lo tanto, necesita un material que se puede seguir usando cíclicamente", cuenta el investigador, que eligió el carbonato de potasio como base.
El siguiente desafío fue desarrollar el dispositivo para aprovechar al máximo este material. Primero, en condiciones de laboratorio, donde el tamaño no es tan importante, pero luego para su utilización en una casa, donde tener un acumulador gigante es una idea poco práctica, además de tener en cuenta la eficiencia y el bajo coste de construcción. Precisamente, los investigadores se encuentran en este último escalón, con un diseño que aún no es el definitivo.
Tras recibir una subvención de siete millones de euros han llevado su proyecto a un prototipo de acumulador de calor en el que cada módulo tiene el tamaño de un pequeño armario. El sistema tiene un intercambiador, un ventilador, un evaporador-condensador y una caldera con partículas de sal. Gracias a su diseño modular, el sistema puede funcionar con varios módulos a la vez.
El paso siguiente es probar esta alternativa al gas en los hogares, aunque el sistema requiere de una fuente de calor externa para iniciar el proceso. Para ello, instalarán acumuladores en cuatro hogares, capaces de proporcionar calefacción y agua caliente. Dos se ubicarán en Países Bajos, uno en Polinia y otro en Francia.
Más información | Universidad Tecnológica de Eindhoven
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