Gen 162021
 

La capacità di alcuni materiali di accumulare calore in determinate condizioni, è nota già da tempo e diversi studi sono stati sviluppati con risultati alterni. 

Ciò che ha rallentato gli studiosi nella realizzazione di materiali compositi per l’accumulo di energia termo-chimica, è stato il loro costo. Infatti, ad esempio, uno dei materiali migliori dal punto di vista termico, la zeolite, ha un costo per kilogrammo di diverse decine di euro diventando, per cui, assolutamente diseconomico per qualunque tentativo di utilizzo come materiale per la produzione di calore. Il Politecnico di Torino in collaborazione con l’Istituto di Tecnologie Avanzate per l’Energia, ha pubblicato sulla rivista Scientific Reports, i risultati di questo studio che dimostra come utilizzando il cemento come matrice per l’accumulo del calore si possa creare un ottimo compromesso tra risultato e costo.

La tecnica, nota da tempo e già utilizzata ad esempio in alcune centrali solari, parte dal principio che riscaldando alcuni sali, questi riescono a conservare questo calore per un tempo indefinito se posti all’interno di altri materiali definiti come matrici. Un semplice esperimento può dimostrare come del sale inserito all’interno di un bicchiere di acqua provoca un riscaldamento del bicchiere mentre con altri sali è possibile raffreddarlo. Il sistema utilizzato dal Politecnico di Torino non prevede l’uso di acqua bensì di vapore acquo per scaldare i sali senza provocarne lo scioglimento. Questo, è possibile, inserendo il sale all’interno dei pori del cemento. I vantaggi sono notevoli: il vapore acqueo, interagendo con il sale sviluppa calore e quando il sale è completamente idratato potrà essere riportato alla situazione di partenza semplicemente essiccandolo visto che non viene disciolto. Questo ciclo è ripetibile praticamente all’infinito con un costo sempre più basso ad ogni successiva applicazione. 

Questo è evidentemente il primo passo per poter sviluppare calore a basso costo e provare a risolvere i problemi energetici che sempre più affliggono il nostro mondo, utilizzando tra l’altro un sistema assolutamente sostenibile. Questo problema è dovuto soprattutto al fatto che i picchi di richiesta energetica si presentano principalmente nel periodo invernale quando la durata della giornata e la quantità di energia solare disponibile è inferiore rispetto, invece, al periodo estivo dove la richiesta di energia per riscaldamento è al minimo e l’irraggiamento al massimo.

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Mar 152020
 

Sentiamo sempre più spesso parlare di cellulari con schermi pieghevoli, abbiamo visto la presentazione di televisori arrotolabili (vedi: FAI CLICK E LA TV NON C’È PIÙ), in una ricerca continua che mira a trasformare gli oggetti tecnologici di uso quotidiano in nuovi oggetti o soluzioni capaci di conquistare il mercato utilizzando nuove tecnologie e nuovi materiali appena scoperti dalla scienza.

Ma oggi, dalla Swinburne University of Technology australiana, forse arriva una grande innovazione che coinvolgerà campi diversi da quelli della tecnologia informatica. Di cosa si tratta? I ricercatori Jay Sanjaya e Behzad Nematollahi hanno realizzato, in laboratorio, una nuova miscela per il calcestruzzo, ottenuta in gran parte materiali di scarto come le ceneri volanti della combustione del carbone prodotte nelle centrali termoelettriche, ma questo di per sé non è una novità perché già ampiamente in uso nella formazione di calcestruzzi più compatti, impermeabili e duraturi. Questa soluzione, come spiegato agli stessi ricercatori, richiede il 36% in meno di energia per la produzione con una riduzione delle emissioni di anidride carbonica del 76% rispetto ai tradizionali composti cementizi creando così un’impronta ambientale notevolmente inferiore. Ma la caratteristica più importante di questo nuovo composto non è tanto il suo impatto ambientale, bensì la sua elasticità. Infatti, mentre i normali cementi quando sottoposti a compressione si spezzano, questa nuova soluzione è in grado di mantenere la sua integrità anche sotto intensi carichi piegandosi elasticamente come farebbe un materiale plastico.

È stato calcolato che questo nuovo materiale è 400 volte più pieghevole rispetto a un normale cemento mantenendo al tempo stesso la caratteristica resistenza. Tutto ciò è possibile perché le fibre inserite nel calcestruzzo impediscono al materiale di rompersi anche quando si formano delle crepe e, quindi anche quando è sotto a forti carichi. Immaginate l’impatto di questo nuovo materiale nel campo dell’edilizia. Il nuovo cemento elastico sarà in grado di consentire alle costruzioni di resistere i terremoti, agli uragani o addirittura alle esplosioni e ai proiettili, perché si deformerà elasticamente senza mai spezzarsi permettendoci così di realizzare nuovi edifici capaci di resistere a tutto ciò che dall’esterno tenta di danneggiarlo o deformarlo. Inoltre, anche la durata stessa del prodotto sarà più lunga perché più difficilmente attaccabile da fenomeni classici quali umidità, acqua, usura del tempo. 

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