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Evaluación experimental del comportamiento térmico de los PCM basados en Mg(NO 3 ) 2 después de la adición de nanopartículas para su mejora
(RevActaNova., 2025) Martínez, Franklin R.; Zsembinszki, Gabriel; Vérez, David; Ushak, Svetlana; Cabeza, Luisa F.
Resumen: El uso de materiales de cambio de fase (PCM) para el almacenamiento de energía térmica (TES) resulta atractivo debido a su alta densidad de almacenamiento energético en un rango de temperatura estrecho. Los PCM inorgánicos, como las sales hidratadas y sus mezclas eutécticas, son opciones atractivas, aunque presentan inconvenientes como el subenfriamiento. Este estudio investiga la adición de nanopartículas comerciales en PCM inorgánicos para mejorar el problema del subenfriamiento. Específicamente, se probaron experimentalmente dos mezclas eutécticas binarias de Mg(NO3)2·6H2O - NH4NO3 (61,2-38,8 % en masa), y Mg(NO3)2·6H2O - MgCl2·6H2O (utilizado como bischofita natural) (50,7-49,3 % en masa) y un PCM inorgánico comercial SP58, en un estanque de almacenamiento de energía térmica tipo carcasa - tubos a escala de laboratorio. Las dos mezclas eutécticas se doparon con un 3% de una mezcla de nanopartículas de γ-Al2O3 y Mg(OH)2 (50-50% en masa) como aditivos. Todos los PCM resultantes se sometieron a ciclos de fusión y solidificación en un rango de temperatura de entre 30 °C y 70 °C. Los resultados muestran que el uso de aditivos redujo el subenfriamiento de 3,5 °C a 2 °C y de 2 °C a 0 °C en el caso de las mezclas Mg(NO3)2·6H2O - NH4NO3 y Mg(NO3)2·6H2O - MgCl2·6H2O, respectivamente. El PCM comercial presentó un subenfriamiento de 6 °C. Además, no se observó un efecto claro de los aditivos sobre la velocidad de transferencia de calor durante los procesos de fusión y cristalización, ya que se obtuvieron discrepancias en los resultados.