La batterie à éponge thermique réduit les charges de refroidissement

À mesure que les températures mondiales augmentent, les bâtiments sont confrontés à des demandes croissantes de refroidissement, ce qui exerce une pression sur les systèmes énergétiques et fait augmenter la consommation d'électricité.Les matériaux conventionnels offrent un stockage thermique limité, ce qui oblige à recourir à une climatisation à forte intensité énergétique pour maintenir des conditions intérieures confortables.Des matériaux de stockage thermique efficaces et évolutifs sont nécessaires pour réduire la consommation d’énergie et lisser les fluctuations de température.

Des chercheurs de l’Université Yonsei ont développé EMBC16, un composite « éponge thermique » qui fonctionne comme une batterie thermique compacte pour les bâtiments.Le matériau stocke l'excès de chaleur pendant la journée et le libère à mesure que les températures baissent, protégeant ainsi les environnements intérieurs contre la chaleur extrême et réduisant la consommation annuelle d'énergie de refroidissement de 54 %, tout en réduisant la demande globale de refroidissement de 24,3 %.

Le matériau permet une augmentation de 223 % du stockage d'énergie par rapport aux simples composites d'argile, stockant 121,3 joules par gramme.Sa conductivité thermique est 78 % plus élevée et il démontre une stabilité à long terme avec une rétention de capacité de plus de 95,9 % après 1 000 cycles de chauffage et de refroidissement et moins de 2,2 % de fuite de son composant paraffine.Le composite est fabriqué en infusant de l'hexadécane dans un cadre poreux 3D de biochar et d'argile montmorillonite, conçu pour une surface élevée et un transfert de chaleur efficace.

Les principales caractéristiques de la recherche comprennent :

Stockage d'énergie élevé de 121,3 J/g, 223 % au-dessus des composites d'argile
Conductivité thermique améliorée de 78 % pour un transfert de chaleur plus rapide
Durabilité à long terme : rétention de capacité de 95,9 % après 1 000 cycles
Faible fuite de matériau à changement de phase de paraffine (<2.2%)
Structure biominérale utilisant du biochar et de l'argile montmorillonite
Dimberu G. Atinafu, qui a dirigé ce travail de recherche, déclare : « En concevant un cadre de support plus écologique pour la paraffine, nous pouvons capter plus de chaleur, la déplacer plus efficacement et le faire avec des matériaux provenant de la biomasse et des minéraux terrestres. »