Los materiales de cambio de fase (Phase Change Material o PCMpor sus siglas en inglés) son materiales con un alto nivel de calor latente, capaces de almacenar o de liberar, según sea el caso, determinada cantidad de energía, en su proceso de cambio de fase de sólido a líquido o viceversa.
Definiendo su función en dos líneas, podríamos decir que un PCM es utilizado para almacenar o liberar calor desde y hacia su entorno. Esta definición la iremos ampliando o (completando) según vayamos avanzando en el tema.
Este tipo de materiales, denominados materiales inteligentes, durante el cambio de fase, mantienen constante la energía a la vez que van absorbiendo o soltando energía, siendo la temperatura de cambio de fase una característica propia de cada tipo de material.
En este artículo hacemos referencia a los materiales de cambio de fase de líquido a gas tomando en consideración que para nuestros fines explicativos los materiales de cambio de fase líquido-gas no son prácticos para su uso como almacenamiento térmico debido a los grandes volúmenes o a las altas presiones que se requieren para almacenar dichos materiales cuando están en su fase de gas. Es necesario precisar que un PCM no se encuentra, habitualmente, “suelto” sino que se encapsula de manera que no se produzcanpérdidasen sus procesos de cambio de fase y que se mantengan “completos” en su sistema de encapsulamiento, sea estede tipo microencapsulado o macroencapsulado.
En el caso de los sistemas de macroencapsulado, se han llevado al ámbito comercial diferentes formas y diferentes tipos de materiales, de acuerdo a la aplicación final. Generalmente se utiliza el plástico (polietileno de alta densidad HDPE o el polipropileno PP), por su fácil industrialización. En otros casos se utilizan contenedores más pesados de metal.
Con respecto a los sistemas de microencapsulado, se pueden utilizar plásticos, cementos y/o yeso, que en muchos casos hacen las veces de materiales termorreguladores además de su función de encapsular.
Cuando hablamos de PCM podemos hacer una división en dos grandes grupos: los PCMs orgánicos y los PCMs inorgánicos.
Tal como hemos explicado más arriba esta función de transferir o absorber calor que tienen los PCM se puede aplicar a una serie de situaciones como el tema del aislamiento térmico en edificios en pos de unas temperaturas de confort tanto en invierno como en verano, o para para casos más específicos como el almacenaje térmico de la energía solar captada en determinados sistemas o para la obtención de A.C.S.
Con usos más alejados de la arquitectura, tenemos que los PCM sirven para proteger térmicamente algunos alimentos y/o productos agrícolas que necesitan unas temperaturas determinadas para su correcta conservación.
En el campo de la medicina los PCM se utilizan habitualmente para proteger térmicamente desde la sangre hasta determinados materiales de uso quirúrgico.
Son varios los usos de los PCM en industrias como la aeronáutica o la electrónica, e incluso la industria automotriz. En nuestro caso centraremos nuestro enfoque al campo de la arquitectura y la conservación y/0 intercambio de energía.
Hasta la próxima.