Nad nowymi materiałami poliuretanowymi, które będą jak najbardziej wydajnie kumulować i uwalniać energię cieplną, pracują naukowcy z Politechniki Gdańskiej. Otrzymał na ten cel ponad 1,5 mln zł.
Jednym z największych współczesnych wyzwań jest zapewnienie stałego i trwałego dostępu do energii. W miarę jak rośnie zapotrzebowanie na energię niezbędne staje się poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie jej magazynowania i efektywnego wykorzystywania. W tym kontekście energia termiczna oraz technologia jej magazynowania stają się coraz bardziej interesującymi obszarami badań i rozwoju. W prace te zaangażowani są także naukowcy z Politechniki Gdańskiej.
Magazynowanie energii termicznej jest istotnym aspektem w dziedzinie energetyki odnawialnej i efektywności energetycznej. W obliczu zmian klimatycznych i rosnącej presji na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, energia termiczna pozyskiwana ze źródeł odnawialnych, takich jak słońce czy geotermia, staje się coraz bardziej atrakcyjną alternatywą – tłumaczy dr hab. inż. Łukasz Piszczyk z Katedry Technologii Polimerów na Wydziale Chemicznym PG.
Jednym z głównych wyzwań związanych z wykorzystaniem tej formy energii jest jej nieciągłość – moment przekształcenia np. energii mechanicznej w energię termiczną często nie pokrywa się z momentem na jej zapotrzebowanie. W odpowiedzi na to wyzwanie, magazynowanie ciepła utajonego staje się coraz bardziej interesującym rozwiązaniem.
Ciepło utajone to miara energii potrzebnej do zmiany stanu skupienia materiału, którego przemiana fazowa zachodzi przy określonej temperaturze. Proces ten umożliwia gromadzenie i uwalnianie energii w sposób efektywny i trwały, co pozwala na wykorzystanie energii termicznej w bardziej spójny i przewidywalny sposób – wyjaśnia naukowiec z PG.
Głównym celem jego zespołu jest opracowanie nowych materiałów poliuretanowych, które będą jak najbardziej wydajnie kumulować i uwalniać energię cieplną. Materiały poliuretanowe od wielu lat pełnią ważną rolę w życiu codziennym zapewniając m.in. świetne właściwości izolacyjne, wytrzymałościowe czy wiernie naśladując skórę naturalną. Na możliwość sterowania właściwościami materiałów pozwala ich segmentowa budowa.
Dzięki odpowiedniemu dobieraniu komponentów oraz regulowaniu ich stosunków jesteśmy w stanie projektować właściwości otrzymywanych polimerów oraz wpływać na ich przetwarzalność – opowiada dr hab. inż. Łukasz Piszczyk. – W ramach projektu planowane są prace nad doborem układu surowcowego w taki sposób, aby zsyntezowane materiały poliuretanowe ulegały przemianom fazowym.
Topnienie, krystalizacja to przemiany fazowe, które związane są z efektami cieplnymi (pochłanianie lub uwalnianie energii) i właśnie to rozpatruje się jako magazynowanie energii przez materiały. Aby zwiększyć efektywność pochłaniania energii termicznej przez materiały poliuretanowe naukowcy będą stosować domieszkowanie wspomnianych polimerów materiałami zmiennofazowymi (PCM). Mają one zdolność do ulegania wielokrotnym przemianom fazowym, a ich wprowadzanie do innych materiałów w różnej postaci, np. mikro- i nanokapsułek, powoduje nadanie nowym kompozytom poliuretanowym właściwości magazynujących energię termiczną.
Na realizację badań naukowcy z Politechniki Gdańskiej uzyskali dofinansowanie w wysokości przeszło 1,5 mln zł z Narodowego Centrum Nauki (w ramach konkursu OPUS).
źródło: PG