48 / Plásticos Nº 306
/ MAYO - JUNIO 2013
COLECTORES SOLARES
Nuevo recubrimiento basado
en la nanotecnología
E
l proyecto Thermalcond, coordinado por el Instituto Tecnoló-
gico del Plástico de España (AIMPLAS), finalizó el pasado ene-
ro cumpliendo con los objetivos marcados: el desarrollo de un
material termoplástico con mayor conductividad térmica, la
fabricación de un recubrimiento novedoso de fácil aplicación que per-
mite aumentar la absorción de la luz solar y el mantenimiento de las
propiedades mecánicas de los materiales de partida.
“Pero todo ello no hubiera sido posible sin la nanotecnología”, ase-
guraron las profesionales Raquel Llorens, investigadora principal del
proyecto, miembro del área de Materiales de Ingeniería del AIMPLAS,
y Raquel Puelles, investigadora de Avanzare, empresa española dedi-
cada a la fabricación de nanomateriales con elevadas prestaciones y
que aportan soluciones basadas en nanotecnología.
El grafeno es un nanomaterial descubierto en 2004, formado por
láminas de dos dimensiones constituidas básicamente por hexágonos
de átomos de carbono (red tipo panal de abejas) de un átomo de es-
pesor. No obstante, lo más sorprendente de este material radica en sus
características, por ser extremadamente resistente y buen conductor
tanto térmico como eléctrico, condiciones que lo convirtieron en el na-
nomaterial apropiado para la fabricación del recubrimiento.
Para conseguir un sistema que por un lado permitiera obtener una
buena eficiencia de absorción de la luz solar y que ésta se transmitie-
ra al fluido térmico que hay en el interior del sistema, se procedió a
preparar un tratamiento sobre la superficie de los tubos plásticos en
los que se empleó una combinación de diferentes nanoparticulas, en-
tre ellas el grafeno. De este modo se consiguió una buena sinergia en-
tre el plástico y el recubrimiento desarrollado.
La posibilidad de aplicar este recubrimiento sobre tubos plásticos
cargados con grafeno, hace que este sistema aumente significativa-
mente su eficiencia y transmisión de calor. Inicialmente, a escala de la-
boratorio, se procedió a evaluar los recubrimientos en un simulador
solar, obteniéndose aumentos del 80% en eficiencia cuando se com-
para con un sistema comercial basado en metales.
Una vez optimizada la formulación se procedió a su escalado, tan-
to en la síntesis de nanomateriales como en la producción del recubri-
miento, obteniéndose resultados comparables. Finalmente se proce-
dió a preparar un prototipo que fue evaluado tanto en un simulador
solar como en su comportamiento real a intemperie.
Este prototipo se montó empleando tubos plásticos recubiertos. La
adherencia del recubrimiento se testeó previamente obteniéndose ex-
celentes resultados comparado con un colector solar comercial. El éxi-
to fue haber podido conseguir una eficiencia similar a la de un panel
solar térmico comercial empleando la mitad de área expuesta.
Por otro lado, el recubrimiento de los tubos plásticos producidos
por extrusión es sencillo, ya que puede aplicarse en espray y con un
costo aproximado de 2
€
/m
2
frente a los procesos convencionales.
Otra de las características que hacen tan interesante este recubri-
miento es que, a pesar de haber sido diseñado para el empleo en el
proyecto Thermalcond y por lo tanto para su uso en poliolefinas, el pro-
ducto presenta muy buena adherencia en múltiples superficies de dis-
tintos materiales, incluidos los metales. “El desarrollo de los materiales
plásticos llevados a cabo en el proyecto THERMALCOND ha supuesto
un reto debido a la dificultad de mejorar la conductividad térmica de
los mismos sin perjudicar su procesado”, subrayó Llorens.
Fuente:
?
P
Encuentro de evaluación de representantes del Consorcio
Thermalcond integrado por 5 Pymes y 3 centros tecnológicos de 5
países europeos: Chipre, España, Hungría, Países Bajos y Reino Unido
(2 y 3 de mayo de 2012, a 18 meses de iniciado el proyecto).
