Geopolymer-hydrated salt composite prototyping for thermochemical heat storage

The recent complications concerning fossil fuels supply pushed the national economies of Europe to invest in renewable energies to increase their energy independence, with solar energy being the most favorable source. However, the discontinuous nature of solar energy makes it difficult to harness without suitable storage systems. To this end porous geopolymer samples containing a hydrated salt have been studied in order to store heat by exploiting the dehydration-rehydration cycles of the salt. Various porous inorganic polymers have been tested to evaluate their salt absorption capacity when wet by a saturated solution of the hydrated salt; the most promising aggregates were chosen to prepare geopolymer bars. The bars were produced with non-impregnated aggregates and with impregnated aggregates: half of the produced bars were impregnated with the salt solution to evaluate their absorbing capacity. The bars obtained this way were evaluated in terms of salt content, bending strength, compression strength and open porosity with the objective of manufacturing slabs by 3D printing.

A causa del difficile approvvigionamento dei combustibili fossili le economie nazionali europee hanno investito su energie rinnovabili, in particolare sull'energia solare, per acquisire una maggiore indipendenza energetica. Tuttavia, la natura discontinua dell'energia solare rende difficile il suo utilizzo se non si hanno a disposizone metodi di accumulo adeguati. A tale scopo sono stati studiati campioni di geopolimero poroso impregnati con un sale idrato con i quali è possibile accumulare energia termica attraverso cicli di disidratazione-reidratazione del sale. Multipli inerti inorganici porosi sono stati testati per valutare la quantità di sale assorbita mediante impregnazione con una soluzione acquosa satura del sale idrato; gli inerti più promettenti sono stati scelti per produrre barrette di geopolimero. Le barrette sono state prodotte sia con inerte non impregnato che con inerte impregnato e metà delle barrette sono state impregnate una seconda volta con la soluzione acquosa di sale idrato per valutarne la capacità di assorbimento del sale. Le barrette ottenute sono state valutate in termini di carica di sale, resistenza a flessione, resistenza a compressione e porosità aperta per valutare la possibilità di produrre lastre mediante stampa 3D.