Desenvolvemento de novos nanofluídos baseados en palmitato de isopropilo para almacenamento de enerxía térmica
| Data de defensa | 16/09/2022 |
| Titulación | Máster Universitario en Enerxía e Sustentabilidade |
| Centro | Escola de Enxeñaría Industrial |
| Dirección |
Cotitoría: Ramón Nóvoa Rodríguez Titoría: José Ignacio Iglesias Prado |
| Tribunal |
Vogalía: María Elena Albo López Secretaría: Eloy Díaz Dorado Presidencia: Camilo José Carrillo González Vogalía: Estrella Álvarez da Costa Vogalía: David Patiño Vilas Vogalía: Joaquín Baltasar Collazo Rodríguez |
| Resumo | Os sistemas enerxéticos están experimentando unha transición a nivel mundial debido a necesidade de diminuír as emisións de CO2 para mitigar os efectos do cambio climático, polo que impulsouse o desenvolvemento de fontes de enerxía sostibles. O almacenamento de enerxía térmica (TES) facilita a integración das enerxías renovables o desacoplar a producción e o consumo, mitigando os problemas de intermitencia. Os sistemas TES máis usados debido ás grandes cantidades de enerxía que poden almacenar en comparación con outros sistemas son os de calor latente. Estes sistemas aproveitan a calor intercambiado durante o proceso de cambio de fase dunha substancia para almacenar enerxía en forma de calor latente. Os materiais empregados neste tipo de sistemas coñécense como materias de cambio de fase. De entre a amplia variedade de transicións de fase posibles, a sólido-líquido é a mais empregada debido a reducida variación de volumen experimenta e o axeitado calor latente. O rendemento final nos sistemas TES está influenciado pola natureza do material de cambio de fase seleccionado, sendo os materiais orgánicos aqueles que contan cunhas propiedades de cambio de fase máis axeitadas, como un baixo subenfriamento, unha boa estabilidad térmica e unha fusión congruente. Entre a variedade de materiais de cambio de fase orgánicos, caben destacar os ácidos graxos debido á súa elevada calor latente, a súa boa dispoñibilidade, o seu baixo coste e por ser respectuosos co medio ambiente. A súa elevada calor latente permite almacenar e liberar maior densidade de enerxía cando experimenta un cambio de fase na transición sólido-líqiodo. A principal desvantaxe destes materiais é a súa baixa conductividad térmica, xa que ten un papel funtamental na transferencia de calor debido a que a carga e a descarga dos sistemas TES depende en gran medida desta propiedade. Ó igual que noutros campos, a nanotecnoloxía permite acadar novas solucións especializadas, introducindo materiais novedosos con propiedades melloradas e sobresaíntes. Neste sentido, viuse propondo a dispersión de materiais nanómetricos nun fluído base, dando lugar ós denominados nanofluídos. Neste traballo, denvolvéronse novos nanofluídos baseados en dispersións de nanoplaquetas de grafeno prístino (GnP2) de 2 m de lonxitude nominal en palmitato de isopropilo para o almacenamento de enerxía térmica. Os nanofluídos estudáronse en diferentes fraccións másicas de nanoplaquetas, para evaluar como afecta a concentración de nanoplaquetas nas propiedades dos nanofluídos desenvoltos. Os obxectivos funtamentais deste traballo son en primer lugar desenvolver un nanofluído estable e evaluar se o uso deste nanofluido é o axeitado para a súa aplicación final, determinando a estabilidade, as propiedades de cambio de fase, a densidade, a condutividade térmica, a calor específica a presión constante e a difusividade térmica con técnicas experimentais axeitadas. |