La Universidad de Córdoba combate el calor ‘pegajoso’ mediante materiales adsorbentes e impresión 3D

Las personas que viven en pueblos y ciudades costeras usan a diario sus equipos de aire acondicionado para enfriar el aire. Sin embargo, en estos lugares el problema principal no suele ser la temperatura, sino la alta humedad del ambiente, responsable de ese ‘calor pegajoso’ tan distinto al calor de zonas del interior.

Las condiciones de confort en el interior de un recinto vienen marcadas no sólo por la temperatura, sino también por la humedad relativa del aire, que debe estar entre un 40% y un 60%. Los equipos de aire acondicionado convencionales enfrían el aire hasta condiciones de saturación, y provocan la condensación del agua. Este proceso tiene un alto consumo energético.

Los equipos de tratamiento de aire de cierto tamaño, como los que se usan para climatizar un cine o un hospital, incluyen sistemas de deshumidificación especializados en retirar la humedad del aire sin necesidad de enfriarlo. Estos sistemas, basados habitualmente en materiales desecantes, mejoran la eficiencia energética global del equipo.

Además, no usan gases refrigerantes, y permiten aprovechar el calor generado por fuentes de energía renovable o calor residual de otros procesos (este calor se usa para la regeneración del material desecante). Eso sí, estos elementos desecantes tienen un alto coste.

Sistema de deshumidificación sostenible desarrollado e impreso en 3D por un equipo de la Universidad de Córdoba.

En este contexto, personal investigador de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba ha diseñado, fabricado y evaluado un sistema desecante de bajo coste y alta eficiencia. Este sistema ha sido fabricado mediante impresión 3D, utilizando un filamento desarrollado por la empresa jiennense Smart Materials 3D. El filamento, de origen orgánico y biodegradable, incluye un alto porcentaje de polvo de madera de pino, un material conocido por su alta capacidad de adsorción. Este material es un subproducto de la industria dedicada a la fabricación de muebles, de manera que el uso de estos elementos desecantes podría favorecer la economía circular en la región.

El sistema desecante desarrollado ha sido testeado en el Laboratorio de Climatización de la Universidad de Córdoba, demostrando una alta capacidad desecante y alta eficiencia energética bajo diferentes condiciones climáticas. Así, se demuestra el potencial prometedor de la impresión 3D y los materiales desecantes verdes para fabricación de sistemas ecológicos de deshumidificación del aire. En la actualidad, el equipo que ha llevado a cabo este trabajo, formado por profesores de las áreas de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Ingeniería de los Procesos de Fabricación y Máquinas y Motores Térmicos, continúa estudiando vías para mejorar la capacidad de adsorción de estos novedosos dispositivos desecantes.

Los resultados obtenidos han sido recientemente publicados en la revista Applied Thermal Engineering y presentados en el congreso internacional organizado por la Sociedad de Ingeniería de Fabricación (MESIC2023), donde ha despertado el interés de la comunidad investigadora.

Referencias:

Francisco Comino, Pablo E. Romero, Esther Molero, Manuel Ruiz de Adana, ‘Experimental evaluation of a 3D printed air dehumidification system developed with green desiccant materials’, Applied Thermal Engineering (2023) 120393. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.120393

Francisco Comino, Pablo E. Romero, Esther Molero, Manuel Ruiz de Adana, ‘Desiccant Dehumidification System Developed Using Additive Manufacturing and Biodegradable Materials’. Manufacturing Engineering Society International Conference (MESIC) (2023). https://www.mesic2023.es/MESIC2023/welcome