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Un grupo de científicos crean un compuesto plástico que mejora las cualidades de los tubos para sondas geotérmicas

Tecnología alemana en las profundidades de la Tierra

Redacción PU27/10/2009

27 de octubre de 2009

Un grupo de investigadores alemanes ha desarrollado un compuesto plástico para los tubos de las sondas geotérmicas que presenta una considerable conductividad térmica. Además, con este compuesto, las sondas cuentan con las mismas propiedades mecánicas y facilidad de manejo que las sondas convencionales realizadas en polietileno puro.

Los tubos de las sondas geotérmicas suelen ser de polietileno, un material de mala conductividad térmica que, incluso con reducidos espesores de pared, produce una gran resistencia a la transmisión de calor. Bajo la dirección del Instituto Alemán de Ingeniería Civil y Construcción de Tuberías, una unión de profesionales procedentes de la industria y la ciencia ha desarrollado para dichos tubos un compuesto plástico, que presenta una conductividad térmica considerablemente superior. En un campo geotérmico situado cerca de la ciudad alemana de Weimar se llevan a cabo actualmente mediciones de larga duración para verificar las mejoras en la entrega de energía. El Ministerio de Economía alemán patrocina este proyecto de investigación.

Además de mejorar su conductividad térmica, otro objetivo del proyecto consistía en lograr que las nuevas sondas tuvieran las mismas propiedades mecánicas y facilidad de manejo que las realizadas en polietileno puro

Aparte de una mejor conductividad térmica, otro objetivo del proyecto consistía en lograr que las nuevas sondas tuvieran las mismas propiedades mecánicas y ofrecieran la misma facilidad de manejo que las sondas convencionales realizadas en polietileno puro.

Con este fin, los investigadores mezclaron el polietileno con diferentes materiales termoconductivos y comprobaron, a escala de laboratorio, la conductividad térmica, la procesabilidad (extrusión y soldadura) y las propiedades mecánicas de los compuestos resultantes. A continuación, optimizaron el polímero, produjeron mediante una extrusora industrial una serie piloto de tubos termoconductivos, y fabricaron los primeros prototipos de sondas geotérmicas. El resultado fue que la conductividad térmica de los tubos así obtenidos había aumentado de 0,4 W/mK a 1,0 W/mK. Las nuevas sondas pudieron almacenarse, transportarse y manejarse de forma análoga a las sondas geotérmicas convencionales. Además, se consiguió aumentar tanto la absorción de calor como la entrega de energía.

Mirando al futuro

Si la demanda energética permanece sin variaciones, podría reducirse el número de metros de sondaje, así como el coste de la inversión, y podría seguir aumentándose la eficacia de las instalaciones de bombas geotérmicas. Se podría utilizar el material del tubo para diferentes intercambiadores de calor, lo cual ofrecería la posibilidad de emplearlo, por ejemplo, en sistemas de calefacción por suelo radiante.

Instituciones participantes

Este proyecto conjunto, patrocinado por el Ministerio Federal de Economía y Tecnología, contó con la participación de las siguientes instituciones: FITR-Forschungsinstitut für Tief- und Rohrleitungsbau gemeinnützige GmbH, Albis Plastic GmbH, Gerodur MPM Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG, así como la Cátedra de Tecnología de Plásticos de la Universidad de Erlangen-Nuremberg.

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