CDT El equipo de Fraunhofer UMSICHT ha transformado la forma de producir aerogel. Han logrado un material aislante para edificios, el cual es la mitad de delgado, pero con un coste accesible y desempeño equiparable. Su revolucionaria fórmula reemplaza el ácido utilizado en la transición al estado sol-gel por el solvente más eco-amigable existente hasta ahora.
Fuente: EcoInventos
Los aerogeles, compuestos por 99,8% de aire, son hasta ahora los materiales aislantes más ligeros y efectivos. Además, su fabricación a partir de dióxido de silicio los hace extraordinariamente sostenibles y seguros. Sin embargo, lo que limita el desarrollo de los aerogeles aislantes es su costo.
La producción de estos materiales es costosa, lo que restringe su aplicación a pequeña escala, en áreas especializadas como los componentes para trajes espaciales.
Aerogeles más asequibles para la producción masiva
Con la meta de hacer la producción de aerogel para aislamiento de edificios más económica, PROCERAM GmbH & Co. se asoció con los investigadores del Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT de Oberhausen. Ambos equipos han invertido seis años para diseñar un aerogel más competitivo en precios, pero que garantice el mejor rendimiento aislante y la eliminación de componentes fósiles.
El producto precomercial alcanzado puede ser adaptado en laboratorio según las necesidades y ha logrado reducir los costes de producción en un asombroso 70%. A la vez, el tiempo de producción ha mejorado, pasando de las 10 horas estándar para fabricar un aerogel a sólo 2,5 horas.
La fórmula secreta
Para reducir costes y tiempo, el equipo de investigación se centró en el proceso de producción.
Normalmente, los aerogeles se producen a partir de un «sol», una mezcla que contiene partículas sólidas dispersas en un líquido. Esta mezcla se modifica (mediante la adición de un aditivo) para formar una red tridimensional que se extiende a través del líquido, es decir, un gel. Para desencadenar la reacción sol-gel, generalmente se utiliza ácido en una proporción de 6 kg por cada kilo de aerogel producido. Sin embargo, este paso puede ser dañino para el medio ambiente, motivo por el cual los investigadores de Fraunhofer optaron por reemplazar el ácido con dióxido de carbono supercrítico, considerado uno de los solventes más «verdes» existentes.
En la fase final del proceso para crear materiales aislantes más sostenibles para edificios, el aerogel se descompone en grandes de 2 a 4 milímetros y se mezcla con yeso mineral puro. El resultado es un compuesto con propiedades físicas y de aislamiento térmico superiores a los tradicionales poliéster o lana mineral.
Cuando se mezclan con yeso, los aerogeles pueden reducir la conductividad térmica en un factor de dos en comparación con el poliestireno; es un gran avance. Lo que obtenemos es un material aislante altamente eficaz hecho exclusivamente de minerales. Esto significa que una hoja de material aerogel con la mitad del espesor de una hoja de poliestireno puede lograr el mismo nivel de aislamiento.
Christoph Dworatzyk, PROCERAM.
Y hay otro beneficio: aquí solo usamos materiales como arena y cal que pueden ser reintroducidos en la economía circular de materiales, es decir, pueden ser reciclados.
Andreas Sengespeick, Fraunhofer UMSICHT.
Este nuevo proceso de producción tiene un gran potencial para mejorar la tecnología aplicada al sector de la construcción y para proteger el clima.
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