Estudio experimental sobre el efecto del biochar cargado con cera de parafina que actúa como material de cambio de fase y del compuesto de PCM de forma estabilizada recubierto con epoxi en la resistencia a las fugas y la estabilidad de la forma.

Un problema importante en el almacenamiento térmico es la fuga de los materiales de cambio de fase (PCM) durante sus transiciones de fase. Para solucionar esto, se prepararon compuestos de forma estabilizada mezclando biochar producido mediante un proceso de pirólisis sin gas inerte con PCM en porcentajes en peso del 5%, 15%, 25%, 35% y 45%. Posteriormente, solo las caras superior e inferior de los compuestos se recubrieron con epoxi hasta un grosor de 1.5 mm, creando un compuesto de parafina de forma estabilizada recubierto con epoxi. Se utilizó un microscopio electrónico de barrido (SEM) para examinar las alteraciones morfológicas de estos materiales compuestos. Además, se examinaron la estructura de unión y la compatibilidad química de la parafina, el biochar y el epoxi mediante métodos que incluyeron la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y la difracción de rayos X (XRD). En el análisis de Brunauer-Emmett-Teller (BET), el biochar y los compuestos sin fugas PJR500EPW35 arrojaron valores de área superficial BET de 13.03 y 0.552 m 2 g -1 , respectivamente. Se determinó que los valores de conductividad térmica de las composiciones sin fugas PJR500EPW35 y PJR500EPW45 fueron de 0.371 y 0.401 W m -1 k -1 , respectivamente. De manera similar, los valores de calor latente obtenidos mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) fueron de 40.06 y 13.69 J g -1 , respectivamente. En la prueba de análisis termogravimétrico (TGA), PJR500EPW45, con el mayor porcentaje en peso de biochar, exhibió una pérdida de peso del 76.14%, lo que demuestra su estabilidad térmica. En el ensayo de dureza Shore D, que evalúa las propiedades mecánicas, los valores de dureza de los compuestos con 35% y 45% de biochar fueron de 64.0 y 64.8, respectivamente, indicando su resistencia. A medida que aumenta el porcentaje en peso de biochar en el PCM, los valores de conductividad térmica y efusividad térmica comienzan a aumentar a intervalos regulares. Sin embargo, aunque el porcentaje en peso de biochar en PJR500EPW25 es mayor que en PJR500EPW05 y PJR500EPW15, los valores de conductividad y efusividad térmica en esta composición disminuyen. El biochar limita la transferencia de calor en esta composición, actuando como aislante térmico y reduciendo la eficiencia de PJR500EPW25. • Se inyectó PCM en el biochar y luego se recubrió con epoxi para evitar la fuga del material de cambio de fase. Se examinaron las propiedades térmicas y las observaciones estructurales. • El biochar se extrajo con éxito de la raíz de la planta Prosopis juliflora. • La fabricación de varias muestras designadas como PJR500EPW05, PJR500EPW15, PJR500EPW25, PJR500EPW35 y PJR500EPW45 fue una combinación de biochar y epoxi recubiertos con PCM en los porcentajes en peso del 5%, 15%, 25%, 35% y 45% en peso, respectivamente.