História Dos PCM

Um dos primeiros estudos sobre o aproveitamento de energia térmica foi publicado em 1947 e relata uma primeira tentativa de aplicação prática de PCM [TELKES, 1947]. Os primeiros trabalhos com PCM para armazenamento de calor foram realizados pela NASA no final da década de 60 e início dos anos 70 para aplicações no espaço. Este trabalho e a crise energética acabam por ser o ponto de partida para a investigação de possíveis utilizações de PCM como forma alternativa de armazenamento de energia. Os materiais de mudança de fase são utilizados em aplicações tão diversas como:

• Embalagens – para conservação de alimentos ou para transporte de medicamentos;

• Indústria têxtil – em fatos especiais para proteção ao frio;

• Construção civil – em elementos solares passivos (tetos, paredes ou pisos) ou sistemas ativos (sistemas de refrigeração, por exemplo).

Durante a década de 80 são publicados diversos estudos apresentando resultados de investigação realizada nesta área. É estudado o armazenamento de energia térmica para conservação da energia solar, são analisados diversos problemas que se colocam ao desenvolvimento desta tecnologia e estudam-se formas de aumentar a sua eficiência. Foi analisada a viabilidade de aplicação em sistemas de aquecimento para tanques de água com o desenvolvimento de alguns protótipos. O PCM é usado para armazenar parte do calor proveniente do sol durante o dia, que é posteriormente transferido para a água durante a noite. Estudos comparativos de avaliação da eficiência de tanques de aquecimento de água por calor sensível e por calor latente concluem que os tanques com PCM conseguem produzir mais água quente. Foi investigada a sua aplicabilidade a soluções de aquecimento de águas em edifícios, tendo-se obtidos resultados promissores nos sistemas desenvolvidos, alguns foram testados em condições reais de utilização.

Também foram desenvolvidas soluções de armazenamento da energia solar na construção solar passivo. O ar interior é aquecido com recurso a sistemas que integram materiais de mudança de fase com o objetivo de aumentar a quantidade de calor transferida e reduzir o consumo energético. Na sequência deste desenvolvimento surgiram aplicações em estufas, para processos de produção de plantas. O armazenamento de calor para a estufa é feito debaixo de terra ou no interior da estufa, com recurso a permutadores e bombas de calor equipados com PCM. Testes comparativos concluíram que existe uma maior eficiência energética nestas estufas quando comparadas com as tradicionais.

A aplicação de PCM em fornos solares foi menos explorada, mas há registro de alguns trabalhos realizados, onde se indica uma considerável poupança de energia durante o seu funcionamento. Neste caso os materiais de mudança de fase aplicados têm temperaturas de transformação de fase mais elevadas, acima dos 100 ºC.

Além de aplicações para aproveitamento de energia solar térmica, os PCM têm sido estudados para aplicações em embalagens para transporte de produtos farmacêuticos e alimentos. Também tem sido analisada a sua incorporação em têxteis, com o objetivo de ajudar a controlar a temperatura corporal e proteger de temperaturas elevadas.

No entanto, o principal campo