NTU desarrolla espuma delgada que mantiene vehiculos y edificios mas frescos y mas silenciosos

Producto que se espera llegue al mercado a principios de 2017.

La Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU de Singapur) ha desarrollado un nuevo material que hará que los vehículos y edificios sean más frescos y silenciosos en comparación con los materiales de aislamiento actuales del mercado.

Conocidos como compuestos de aerogel, esta nueva espuma aísla contra el calor 2.6 veces mejor que la espuma aislante convencional. Cuando se compara con los materiales tradicionales utilizados en aislamiento sonoro, esta puede bloquear el 80 por ciento del ruido exterior, un 30 por ciento más que los habituales.

Hecho de aerogeles de sílice con algunos otros aditivos, este nuevo material está ahora listo para la comercialización y se espera que llegue al mercado a principios del próximo año. El producto prometedor tiene el potencial de ser utilizado en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la edificación y construcción, petróleo, gas y la industria automotriz.

Los compuestos de aerogel le tomaron a NTU Assoc Prof Sunil Chandrankant Joshi y su estudiante de doctorado, Dr. Mahesh Sachithanadam, cuatro años para desarrollarse. La tecnología se había publicado en revistas científicas revisadas por pares y una patente ha sido presentada por el brazo empresarial NTUitive y NTU innovación.

Una compañía local, Bronx Creative & Design Center Pte Ltd (BDC), ha licenciado esta tecnología de compuestos de aerogel con una empresa conjunta de $ 5.2 millones y una planta de producción que estará operativa en 2017. Esta producirá los compuestos de aerogel en diversas formas, tales como láminas o paneles, de acuerdo con los tamaños actuales de la industria.

El profesor asociado Sunn dijo que la espuma será fácil de instalar y usar, ya que es más delgada que la espuma convencional pero tiene un mejor desempeño. "Nuestra espuma delgada NTU también es más ecológica de fabricar, ya que no requiere un tratamiento térmico alto ni materiales tóxicos en su producción. Por lo tanto, es mucho más ecológica y menos peligrosa para el medio ambiente ", explicó el profesor Sunil, que es de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la NTU.

Thomas Ng, Director de Investigación y Desarrollo de BDC, dijo que este nuevo material podría responder a una necesidad real del mercado de aislamiento térmico de alto desempeño y mejor aislamiento acústico. "Con las industrias globales avanzando hacia la fabricación ecológica (verde) y una menor huella de carbono, la nueva espuma que producimos ayudará a satisfacer sus necesidades y, sin embargo, ofrecer un mejor desempeño", dijo Ng.

"Avanzando hacia adelante, esperamos mostrar al mercado actual que ser ecológico no significa que se comprometa el desempeño. Trabajaremos con socios industriales y laboratorios de pruebas certificados para lograr los estándares y certificaciones pertinentes.

"BDC tiene planes de tener una huella local, ya que ahora estamos en conversaciones con algunos partidos locales para hacer que esto suceda, de acuerdo con la visión de Singapur de ser un líder global en el sector de fabricación e ingeniería avanzada", agregó.

BDC tiene varias negociaciones en marcha con otras empresas para ampliar la producción a la India y varios países del sudeste asiático dentro de los próximos tres años.

Espuma de alto desempeño
El nuevo compuesto de aerogel ha sido denominado como "Bronx AeroSil" por BDC y está siendo desarrollado para varias aplicaciones por el Dr. Mahesh, ahora Director de Tecnología de BDC.

Por ejemplo, para reducir el ruido generado por un camión que conduce cerca a una conversación normal, sólo 15 mm del nuevo material sería necesario. Por otro lado, la espuma de aislamiento común requiere un espesor de 25 mm. El compuesto de aerogel puede reducir el ruido en un 80 por ciento, mientras que la espuma normal sólo reduce el sonido en un 50 por ciento, explicó el Dr. Mahesh.

Contra el calor, el Bronx AeroSil, que es 50 por ciento más delgado que la espuma convencional, todavía la superará en un 37 por ciento.

"Para el aislamiento térmico y acústico, ahora podemos usar menos material para lograr el mismo efecto, lo que también reducirá los costos globales de material y logística", dijo el Dr. Mahesh.

Además de ser un buen aislante térmico y acústico, también es no inflamable - un factor crucial para los materiales utilizados en entornos de alta temperatura comunes en las industrias de petróleo y gas.

También es resiliente y puede soportar alta compresión o cargas pesadas. Una pieza pequeña de 10 x 10 cm del material compuesto de aerogel que pesa sólo 15 gramos puede soportar hasta 300 kgs de peso, manteniendo su forma sin ser aplanada.

En el primer trimestre del próximo año, BDC comenzará la producción en masa de los compuestos de aerogel para sus clientes, que incluyen compañías de los sectores de automoción, electrónica y petróleo y gas.

Se realizarán investigaciones y optimizaciones adicionales para mejorar el rendimiento del material compuesto de aerogel y asi asegurar que mantiene su ventaja competitiva frente a otras tecnologías, dijo el Dr. Mahesh.

http://media.ntu.edu.sg/NewsReleases/Pages/newsdetail.aspx?news=58d249c2-50bd-46e8-8881-80483e77a7bd

NTU Assoc Prof Sunil (izquierda) y el Dr Mahesh de Bronx (derecha) sostienen la espuma de aerogel de sílice 

La espuma delgada NTU sujeta a una llama de 1100 grados por un lado mientras que por el otro lado se mantiene fresca a 26 grados

Demostración NTU de Espuma Delgada

Nanyang Technological University
23 Noviembre 2016

Gotas para beber

Desalinización

La precipitación media anual de Singapur es más del doble que la de la notoriamente húmeda Gran Bretaña, por lo que cualquier observador podría sorprenderse al saber que el lugar tiene una escasez de agua potable. Sin embargo, con alrededor de 7.000 personas por kilómetro cuadrado, Singapur es el tercer país más densamente poblado del mundo. Su territorio no es lo suficientemente grande como para abastecer la sed de sus 5 MM de habitantes.

Una respuesta es desalinizar el agua de mar. Eso, sin embargo, es caro, por lo que el gobierno de Singapur está muy interesado en encontrar maneras más baratas de hacerlo. Y, en colaboración con Siemens, un conglomerado de ingeniería alemán, es posible que lo hayan hecho, tal como Siemens dice que su planta de demostración de desalinización electroquímica en la isla puede transformar el agua de mar en agua potable con menos de la mitad de la energía requerida por el más eficiente método anterior .

Para hacer que el agua de mar apta para el consumo humano, su contenido de sal de un 3.5% se debe bajar a un 0.5% o menos. Las plantas de desalinización existentes hacen esto en una de dos maneras. Algunos emplean la destilación, que necesita alrededor de 10 kilovatios-hora (kWh) de energía por metro cúbico de agua de mar procesada. La energía se utiliza para calentar la salmuera, evaporándola parcialmente, y condensar el vapor de agua resultante.Otras plantas emplean la ósmosis inversa. Este sistema utiliza membranas especiales que actúan como tamices moleculares dejando pasar las moléculas de agua reteniendo los iones, como sodio y cloro, que hacen que el agua salada. Generar la presión necesaria para hacer este tamizado consume alrededor de 4kWh por metro cúbico de agua. El sistema de Siemens, por el contrario, sólo consume 1.8kWh por metro cúbico, y la empresa espera reducirlo hasta 1.5kWh.

Funciona mediante un proceso llamado electrodiálisis, en el que se bombea el agua de mar en una serie de canales cuyas paredes son las membranas que tienen propiedades ligeramente diferentes de las utilizadas en la ósmosis inversa. En lugar de dejar pasar las moléculas de agua, estas membranas dejan pasar los iones. Mas aun, las membranas empleadas en la electrodiálisis son de dos tipos.Una deja pasar los iones con carga positiva. La otra deja pasar los de carga negativa. Los dos tipos se alternan, de modo que cada canal tiene una de las paredes de cada tipo. Dos electrodos que flanquean el sistema de canales a continuación, crean una tensión que empuja los iones cargados positivamente, tales como el sodio en una dirección y los iones con carga negativa como el cloruro en la otra.

El resultado es que los iones se concentran en la mitad de los canales, creando una salmuera fuerte, mientras que el agua mas fresca se acumula en la otra mitad. A medida que la salmuera emerge, es desechada. El agua más fresca, sin embargo, se pone en el mismo proceso dos veces más y, finalmente, tiene su concentración de sal reducida al 1%.

Eso no es malo, pero sigue siendo el doble lo que es potable. Existe, pues, un paso más en el proceso. Este es el empleo de una resina de intercambio iónico, además de las membranas.Tales resinas aumentan la conductividad eléctrica del sistema y permitir un paso más para llevar la concentración de sal por debajo del 0.5%, lo que hace el agua potable.

Una planta de demostración ha estado operando desde diciembre, y una planta piloto a gran escala está ahora en construcción y debería completarse para el año 2013. Si todo va bien, entonces, los habitantes de Singapur, pronto ya no se sentirán como el viejo marinero de Coleridge, que decía que hay agua, agua por todos lados, pero ninguna gota para beber.

The Economist online

Julio 19 2011