EL GRAFENO Y SUS APLICACIONES

La nanotecnología aplicada a la eficiencia energética: El grafeno y sus aplicaciones en la arquitectura y construcción

Uno de los primeros proyectos que se presentó –año 2011- en base a partir de un material compuesto de grafeno fue el Hydra Skyscraper (Imagen de portada)  por un estudio multidisciplinar serbio formado por Milos Vlastic, Vuk Djordjevic, Ana Lazovic, Milica Stankovic que tuvo un reconocimiento de honor en arquitectura ante los premios EVOLO.

Se pretendía ante su alta conductividad térmica y eléctrica, además de su gran resistencia superando en doscientas veces al acero,  captar la energía que se produce durante las tormentas eléctricas y almacenar la energía producida en mega-baterías ubicadas en la base del edificio. El proyecto también incluía un centro de investigación, viviendas, y zonas de recreo para los científicos y sus familias. Futuro o no,  ya se veía venir las posibilidades de un material que está revolucionando tanto el campo de la tecnología como las diversas aplicaciones que puede tener.

Más adelante apareció el concepto “Grafeno Loft” (Del estudio Arketiposchile). Una forma distinta a lo tradicional, mejorando el uso de los elementos estructurales, utilizando la forma del hexágono como base, y la fuerza del grafeno como material principal.

Podemos reconocer que el grafeno será el material del futuro. Los últimos estudios realizados por algunas universidades europeas han permitido obtener materiales que mejoran de manera considerable el rendimiento de las células de los captadores solares y su eficiencia,  como fruto de estas investigaciones se han podido obtener materiales como el aerogel de grafeno que se caracteriza  por ser un material ligero y altamente eficiente como aislamiento térmico.

Propiedades del grafeno.

• Gran conductor de la electricidad: Supera con creces las propiedades de materiales que habitualmente empleamos como el cobre y necesita menor cantidad de electricidad para transportar energía en relación a otros materiales como el silicio, de manera que el grafeno es capaz de generar energía eléctrica a partir de la energía del sol.
• Enorme dureza. Se trata de un material unas 200 veces más duro que el acero, pudiéndose asimilar a la del diamante. Por ello hablamos de que será resistente al desgaste, y capaz de soportar elevadas cargas.
• Gran flexibilidad. Presenta una gran elasticidad lo que lo hacen un material moldeable, permitiendo así gran variedad de aplicaciones.
• Puede reaccionar con otras sustancias. Esta propiedad permite poder crear materiales nuevos a partir de la estructura inicial del mismo, con la posibilidad de incrementar sus aplicaciones.

Además según investigaciones de un equipo de científicos españoles puede absorber toda la luz en su monocapa atómica, pudiendo captar la luz de diferentes colores, lo que lo convierten en ideal para desarrollo de materiales fotosensores de aplicación en captadores solares fotovoltaicos de alta eficiencia, debido a que los captadores que se fabrican actualmente están desarrollados con materiales semiconductores como el silicio, de forma que sólo pueden captar y absorber una parte de la radiación infrarroja recibida del sol.

El grafeno y sus aplicaciones en construcción: Aislamientos y equipos de alta eficiencia.

Entre las aplicaciones más significativas del grafeno dentro del campo de la construcción, y en particular para mejorar la eficiencia energética en edificios, destacan los siguientes materiales obtenidos a partir del mismo:

• Aerogel de grafeno, el cual, dado que se trata del material más ligero y eficiente como  aislamiento térmico, permite su aplicación para obtener soluciones de ahorro energético de altas  prestaciones.
• Se podrán emplear como aislamientos láminas de unos 5 mm de espesor de aerogel de     grafeno, con lo cual estamos hablando de espesores mucho menores que los aislantes tradicionales,   lo que va a permitir un gran ahorro de espacio y mejora de la eficiencia energética, no solo en la        construcción de edificios, sino también en la fabricación de paneles solares. Además de su mínimo   espesor,  se trata de un material muy flexible y fuerte, de alta   resistencia a   acciones mecánicas y   de fácil instalación.
• En la fabricación de paneles solares de doble tubo con el objetivo de aislar la conexión entre el  panel y el tanque de almacenamiento de agua.
• Recubrimientos de óxido de titanio de nanopartítulas, para recubrimiento y protección de tubos ,con lo que se mejora su eficiencia y su duración y se protegen de la acción de agentes  externos como las inclemencias meteorológicas, los rayo ultravioleta, y de otro tipo de acciones de   tipo mecánico.  El óxido de titano presenta muy buenas propiedades como fotocatalizador y protege    al tubo  de cualquier agresión del exterior.
• Fabricación de paneles solares fotovoltaicos con células realizadas con aerogel de grafeno,   dado su elevado rendimiento al absorber toda la luz solar y sus buenas prestaciones como material  fotosensible, facilitándose el montaje y la instalación de los mismos al ser un material ligero,    incrementando su vida útil y mejorando su eficiencia y su rendimiento y reduciendo costes para las     empresas
• Fabricación de cables de conexión en los paneles solares de gran eficiencia, debido a la menor  tasa de conductividad del aerogel, haciéndolo de gran utilidad y sobre todo en instalaciones solares.

En el siguiente vídeo se nos explican algunas de sus aplicaciones más importantes del grafeno:

Además de estas aplicaciones, el campo de la nanotecnología presenta muchas otras que se podrán aplicar dentro de la construcción, que podrán ayudarnos a mejorar en la calidad del edificio acabado así como en que el mismo pueda ser eficiente energéticamente y sobre todo respetuoso con el medio ambiente. Algunas de sus aplicaciones están orientadas amejorar el aislamiento térmico de las envolventes de los edificios con mínimos espesores, fabricación de materiales o aleaciones resistentes a la corrosión, que no se oxiden, duraderos, resistentes a la acción del fuego, de la humedad, facilidad de mantenimiento y limpieza, etc.

Fuente: http://ovacen.com/el-grafeno-y-sus-aplicaciones-construccion/