Att värma upp utrymmet där vi bor eller arbetar är en vanlig nödvändighet i de flesta bebodda områden. Den energi som krävs för denna process står för en tredjedel av all energi som förbrukas i Europa; dessutom, 75 % av denna energi produceras med fossila bränslen.

Idén om ett nytt material för termokemisk energilagring kommer från en grupp forskare från avdelningarna för tillämpad vetenskap och teknik (DISAT) och energi (DENERG) vid Polytechnic University of Turin, och från Advanced Energy Technology Institute vid det italienska nationella forskningscentret (CNR-ITAE). Tidningen publicerades i tidskriften Vetenskapliga rapporter .

I den här studien, forskarna visade hur det är möjligt att producera värme genom hydratisering av salt som finns inuti cementporerna.

För att nå hållbarhetsmålen i Europa, det är nödvändigt att minska användningen av fossila bränslen och att istället använda förnybara energibaserade system. Dock, integreringen av förnybar energi i värmesystem medför ett tidsavstånd mellan energiöverskottet och de dagliga och årliga topparna i efterfrågan.

Solenergi, till exempel, är allmänt tillgänglig under sommarmånaderna, Men de flesta uppvärmningsbehov uppstår under vintern, när vi är på våra breddgrader, dagen är mycket kortare. Det är uppenbart att det utbredda utnyttjandet av förnybara energikällor måste integreras med utvecklingen av lågkostnadslagringssystem, med målet att balansera tidsförskjutningen mellan efterfrågan och tillgången på energi. Ett av de möjliga sätten att lagra energi är den termokemiska metoden, som möjliggör värmelagring under praktiskt taget oändlig tid, i motsats till standardmetoderna.

"Försök att lösa upp en bra mängd salt i ett glas vatten, det du kommer att märka är att glaset värms upp med vissa salter och svalnar med andra. Ett liknande fenomen ligger till grund för vårt material, med skillnaden att istället för flytande vatten använder vi vattenhaltig ånga, utan att lösa upp saltet. Den vattenhaltiga ångan interagerar med saltet och producerar värme. När den väl är helt återfuktad, det kommer att vara möjligt att återställa saltet till det ursprungliga tillståndet genom en enkel torkningsprocess, vilket möjliggör eliminering av överskottsvatten.

Denna typ av reaktion är välkänd, och många termiska lagringsmaterial har redan utvecklats; dock, deras kostnad är oftast den begränsande faktorn. Till exempel, zeolit ​​är ett av de bästa materialen ur termisk synvinkel, men det kan kosta upp till flera tiotals euro per kilo. Detta är en outhärdlig kostnad när man lagrar den energi som behövs för att värma upp ett rum eller en hel byggnad. Cement, används som en matris för att vara värd för salthydrater, är ett mycket intressant material eftersom det är välkänt, lättillgänglig och billig, " förklarar Luca Lavagna, en post-doc forskare vid Institutionen för tillämpad vetenskap och teknologi vid yrkeshögskolan i Turin och första författare till artikeln.

Den innovativa egenskap som presenteras av forskarna här är användningen av cement som värdmatris för saltet. Den totala kostnaden för materialen är mycket låg och det energiska beteendet är bra:energikostnaden, mätt i lagrad €/kWh, är lägre än de flesta nuvarande material som används allmänt. Detta nya material, dessutom, visar en extraordinär stabilitet även efter hundratals uppvärmnings-/kylningscykler. Detta arbete kan representera det första steget mot skapandet av en ny klass av kompositmaterial för termokemisk energilagring,