El almacenamiento térmico de energía es un pilar estratégico para la transición energética, la des carbonización industrial y la optimización de recursos renovables intermitentes. Sin embargo, los actuales materiales de almacenamiento térmico presentan limitaciones en conductividad, estabilidad, costes y escalabilidad.
Desde el ámbito de la bioeconomía y los nuevos materiales avanzados, existe la oportunidad de desarrollar hormigones funcionales que, además de su función estructural, incorporen capacidades de almacenamiento térmico de alto rendimiento. Estos materiales permitirán acumular calor de forma eficiente en procesos industriales, redes de calor urbano o integración en arquitectura bioclimática, favoreciendo el desarrollo de soluciones energéticas sostenibles de proximidad.
Este reto pretende impulsar el desarrollo de un nuevo hormigón técnico, optimizado para almacenamiento térmico, basado en formulaciones híbridas que integren:
• materiales bio basados procedentes de valorización de subproductos agroindustriales,
• micro y nanoestructuras funcionales para maximizar la capacidad térmica,
• estabilidad mecánica bajo ciclos térmicos prolongados,
• e incluso tecnologías compatibles con impresión 3D estructural.
Se busca el desarrollo de un material de hormigón o compuesto cementante optimizado para almacenamiento térmico, que cumpla con los siguientes requisitos funcionales:
• Alta capacidad de almacenamiento térmico (por calor sensible y/o latente).
• Estabilidad mecánica y dimensional bajo ciclos térmicos prolongados (mínima expansión térmica).
• Compatibilidad con procesos industriales de prefabricación e impresión 3D.
• Integración potencial de materiales de cambio de fase (PCM), cargas minerales, nanopartículas o aditivos funcionales.
• Uso preferente de componentes sostenibles o de origen bio basado, incluyendo subproductos agroindustriales.
• Baja huella de carbono global del material.
• Durabilidad mínima objetivo de 20 años en operación térmica cíclica.
Restricciones principales:
• El diseño debe ser escalable industrialmente y viable económicamente para su producción en Europa.
• Las materias primas preferentes deben ser accesibles, valorizables localmente o de cadena de suministro controlada.
• Evitar el uso de productos peligrosos o altamente tóxicos durante su producción o aplicación.
• Compatibilidad ambiental, tanto en la fase de producción como en el fin de vida del material.
• No debe requerir tecnologías de síntesis química complejas (altas presiones, atmósferas controladas, catalizadores especiales) ni depender de insumos críticos o estratégicos de difícil disponibilidad. Se priorizarán soluciones con materias primas accesibles, procesos industriales convencionales o fácilmente adaptables, y bajo riesgo de dependencia externa.
