La ceramica che accumula calore e lo rilascia su richiesta

L’Università di Tokyo ha annunciato di aver messo a punto una tecnologia in grado di accumulare energia termica per un lungo periodo e di rilasciarla in modo graduale grazie a una leggera pressione. Si tratta di Heat-storage ceramic, che in italiano si può tradurre come “ceramica ad accumulo di calore” ed è il brevetto di un team guidato dal Professore Ohkoshi della Facoltà di Scienze dell'Università di Tokyo

IL MURO AUTO-RAFFRESCANTE IN CERAMICA, IDROGEL E TESSUTO 

 Schematizzazione grafica della corrente elettrica di 0,4  A  mm -2 che fluisce in seguito alla pressione prodotta sul materiale (www.nature.com) Schematizzazione grafica della corrente elettrica di 0,4  A  mm -2 che fluisce in seguito alla pressione prodotta sul materiale (www.nature.com)

La particolarità della ceramica ad accumulo di calore

Trattenere energia termica è una caratteristica di molti materiali, ma la particolarità di questa ceramica è che essa può immagazzinarla a lungo e rilasciarla solo su richiesta, come una batteria: basterà una leggera pressione su ciascun blocco per far si che l’energia venga rilasciata (appena 60 Mega Pascal). Oltre all'applicazione diretta di calore, l'energia termica può essere memorizzata facendo passare una corrente elettrica attraverso il materiale o irradiazione con la luce, consentendo l'assorbimento ripetuto e il rilascio di energia termica da una varietà di metodi.

 (a) Memorizza calore materiale energetico di 230 kJ/L mediante riscaldamento e rilascia l'energia da una pressione debole (60 MPa). (a) Memorizza calore materiale energetico di 230 kJ/L mediante riscaldamento e rilascia l'energia da una pressione debole (60 MPa).

 La ceramica memorizza calore energia da varie fonti come (b) il flusso di corrente elettrica. La ceramica memorizza calore energia da varie fonti come (b) il flusso di corrente elettrica.

 (c) Memorizza energia da radiazione luminosa. (c) Memorizza energia da radiazione luminosa.

GLI IMPIEGHI DELLA CERAMICA AD ACCUMULO DI CALORE

Il materiale composto da atomi di titanio ed ossigeno potrebbe essere utilizzato, secondo gli studiosi, sia nei sistemi di produzione di energia solare sia per un uso efficiente dell'energia nei processi industriali. Le sue capacità termiche sono notevoli: esso può assorbire e rilasciare una quantità di energia pari a  230 kJ/L, pari a circa il 70% del calore latente di fusione dell’acqua.

Lo Stripe-tipo-lambda-trititanium-pentoxide che compone questa ceramica è un semplice ossido di titanio, costituito da numerosi elementi e rispettoso dell'ambiente poiché totalmente naturale. Questo materiale ceramico dovrebbe essere un nuovo candidato per l'impiego in sistemi di generazione di calore solari, in cui i paesi europei stanno investendo tantissimo, e anche per un uso efficiente nel settore della generazione di calore per uso industriale.

Questo materiale può anche essere utilizzato per dispositivi elettronici avanzati, quali fogli sensibili alla pressione, cuscinetti termici riutilizzabili, sensori di conducibilità sensibili alla pressione, resistenze tipo resistance random access memory  (ReRAM), e apparecchi con memoria ottica.

  • crediti fotografie © 2015 Shin-ichi Ohkoshi
Mariangela Martellotta

Mariangela Martellotta Architetto

Architetto pugliese. Prima di decidere di affacciarsi al nascente settore dell’Ecosostenibilità lavorava nel settore degli Appalti Pubblici. È expert consultant in bioarchitettura e progettazione partecipata. Opera nel settore della cantieristica. È membro della Federazione Speleologica Pugliese.

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