Actualmente, más del 70% de la energía que se produce se hace en forma de calor y en muchos sistemas industriales, el calor debe, bien transferirse desde la fuente de energía hasta el sistema o bien eliminarse del propio sistema. En consecuencia, la optimización de los procesos de transferencia de calor y reducción de las pérdidas de energía son tareas cada vez más importantes.
Los fluidos que se utilizan normalmente para la transferencia de calor (agua, aceites y etilenglicol) son llamados fluidos caloportadores y poseen varios inconvenientes, entre ellos, su bajo rendimiento de la transferencia de calor, lo que redunda en el bajo rendimiento de los intercambiadores y en la dificultad de disminuir su tamaño.
Una de las técnicas para mejorar la transferencia de calor en fluidos mediante la mejora de la conductividad térmica es el uso de nano-partículas sólidas como aditivo en suspensión en el líquido base. Nuevas generaciones de fluidos caloportadores doptados con nano-partículas están viendo la luz. Se trata de fluidos a los que se les han añadido nanopartículas (oxido de titanio, carbono, óxido de hierro, aluminio, cobre) y otros aditivos que estabilizan la mezcla y evitan el enrarecimiento del aceite o la aparición de partículas en suspensión. Las nanopartículas (nanopolvo, nanoracimo o nanocristal) son partículas con una dimensión menor a 100nm, y actualmente son un área de importante investigación científica, debido a la amplia variedad de potenciales aplicaciones que tienen en los campos de la biomedicina, óptica y electrónica.
El Proyecto NANO-OLEO persigue ampliar el conocimiento entorno a las propiedades y el comportamiento de los fluidos aditivados con nanopartículas desde un punto de vista de transferencia térmica. Igualmente, pretende dispersar nanopartículas comerciales en un fluido caloportador mejorando considerablemente su rendimiento, lo que resulta relevante a efectos de múltiples usos sectoriales.
Para la consecución del objetivo general del Proyecto es, asimismo, necesario el logro de una serie de objetivos de carácter específico, entre los que hay que destacar:
- Alcanzar un grado de know-how exhaustivo de las propiedades y aptitudes aplicativas de las nuevas generaciones de fluidos caloportadores dopados con nanopartículas.
- Desarrollar una experiencia práctica en la utilización de dichos fluidos.
- Alcanzar un conocimiento preciso del potencial real de las nuevas generaciones de fluidos caloportadores dopados con nanopartículas.
- Identificar de forma precisa de los ecosistemas aplicativos más prometedores en sectores de alta relevancia.
- De forma específica, en el contexto del Proyecto NANO-OLEO se han identificado y seleccionado varios tipos de nanopartículas que se han añadido, explorando diferentes técnicas de mezclado, a un fluido calor-portador comercial.
Para evaluar uno de los parámetros clave de estos fluidos para aplicaciones térmicas: el calor específico, se ha diseñado un método novedoso y simple con el cual se pueden realizar comparaciones entre los nanofluidos y otros fluidos convencionales, incluido el agua. Además, los experimentos para comparar las características térmicas de los nanofluidos se han realizado en un banco de ensayos diseñado específicamente para esta investigación.
El Proyecto NANO-OLEO se desarrolla gracias al apoyo del Gobierno Vasco mediante el Programa ELKARTEK destinado al apoyo de a la Investigación Colaborativa en áreas estratégicas.