Наноинкапсуляция фазопереходных материалов для современных систем накопления тепловой энергии

Фазопереходные материалы (ФПМ) позволяют накапливать большие количества скрытой теплоты при фазовых переходах. Они способны как повышать эффективность возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергетика, за счёт накопления избыточной энергии для её использования в периоды пикового спроса, так и снижать общее энергопотребление благодаря пассивному регулированию температуры. В 2013 году в Европейском союзе (ЕС) на отопление было израсходовано 198,3 млн тонн нефтяного эквивалента. Однако объёмные ФПМ непригодны для использования без предварительной инкапсуляции. Инкапсуляция в оболочечный материал обеспечивает защиту ФПМ от внешней среды и увеличивает удельную площадь поверхности, что улучшает теплопередачу. В данном обзоре рассматриваются методы инкапсуляции органических и неорганических ФПМ, при этом особое внимание уделяется наноинкапсуляции (капсулы размером менее 1 мкм). Кроме того, представлены перспективные направления исследований, которые должны быть сосредоточены на (i) разработке многофункциональных оболочечных материалов для увеличения срока службы и улучшения тепловых свойств и (ii) передовых технологиях массового производства для экономически рентабельного получения капсул с ФПМ, что позволит использовать сбросное тепло в интеллектуальных системах пассивного регулирования температуры с контролируемым высвобождением и поглощением энергии «по требованию».