ES2745039T3

ES2745039T3 - Material, uso del mismo y método para fabricar dicho material

Info

Publication number: ES2745039T3
Application number: ES16788212T
Authority: ES
Inventors: Patrizio Signanini
Original assignee: Signa Labs Srl
Current assignee: Signa Labs Srl
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2036-09-09
Also published as: ITUB20153550A1; BR112018004860A2; JP2018529621A; EP3347325A1; JP6861212B2; DK3347325T3; IL257985B; CN108025977A; CY1122485T1; BR112018004860B1; US20180282220A1; WO2017042727A1; CN108025977B; US10730797B2; IL257985A; EP3347325B1

Abstract

Material poroso, caracterizado porque tiene: una porosidad que oscila entre el 50% y el 80%, en particular entre el 60% y el 70%; poros interconectados; al menos una parte hecha de un material hidrófilo, en particular al menos una parte de las superficies internas de los poros está hecha de un material hidrófilo; un coeficiente de permeabilidad (k) mayor de 10-6 m/s; y en el que, en un volumen dado del material (1), el volumen total de poros con un diámetro que oscila entre 0,1 μm y aproximadamente 0,3 nm es de al menos el 15% del volumen total de los poros, en particular aproximadamente entre el 15% y el 34% del volumen total de los poros.

Description

DESCRIPCIÓN

Material, uso del mismo y método para fabricar dicho material

Campo técnico

La presente solicitud de patente se refiere a un material poroso, a un método para la producción de dicho material, a los usos del mismo y a una unidad de enfriamiento que incluye uno o más módulos hechos al menos parcialmente de dicho material.

En particular, la presente invención se refiere a un material que puede usarse ventajosamente para uno o más de los siguientes fines: para maximizar la evaporación de líquidos; maximizar la disociación de agua; refrigerar; absorber líquidos; filtrar líquidos; promover la ascensión capilar de líquidos; producir hidrógeno a partir de agua.

Técnica anterior

Por ejemplo, dicho material puede usarse dentro de un sistema de refrigeración. Debe recordarse que se conocen diferentes sistemas de refrigeración que promueven la evaporación del agua para el fin, por ejemplo, de enfriar el aire a la temperatura de bulbo húmedo del aire. Dichos sistemas de refrigeración pueden clasificarse en sistemas directos e indirectos. En los primeros, el flujo de aire en el que se evapora el agua con el fin de enfriarlo se introduce directamente en el entorno que va a enfriarse; en este caso, sin embargo, se aumenta el contenido de vapor de agua del entorno que va a enfriarse. Para remediar este inconveniente, se usan sistemas indirectos donde un segundo circuito de aire interno se enfría mediante un primer circuito de aire externo en el que se evapora el agua. Sin embargo, el intercambio de calor entre los dos flujos de aire requiere intercambiadores de aire-aire o agua-aireagua voluminosos y costosos.

Para maximizar la evaporación del agua en sistemas de refrigeración directos e indirectos, se conoce el uso de “cortinas de agua”, o nebulizadores (que no obstante requieren un suministro de energía) o el agua está contenida en materiales absorbentes, como esponjas naturales o sintéticas, a través de las cuales se hace pasar un flujo de aire.

Sin embargo, las esponjas de tipo conocido tienen numerosos inconvenientes, incluyendo el de hacer que una gran parte del líquido contenido en su interior gotee por gravedad (agua por gravedad). En otras palabras, una vez humedecido, el material absorbente (es decir, las esponjas) de tipo conocido no puede retener el líquido en su interior, evitando la percolación del agua al exterior, por gravedad. Por tanto, el material absorbente de tipo conocido no puede usarse en entornos en los que es necesario evitar o prevenir la presencia de líquidos libres, por ejemplo, entornos en los que está presente material eléctrico.

Las dimensiones globales y el coste de los intercambiadores de calor en sistemas de refrigeración indirecto también hacen que no sea económico usar sistemas como los sistemas en cascada mencionados anteriormente a través de los cuales, por lo demás, también podría ser posible alcanzar una temperatura final más baja que la temperatura de bulbo húmedo del aire ambiente obtenido con los sistemas de refrigeración directo.

En el documento US 2010/0281896 A1 se proporciona un ejemplo de un sistema de refrigeración directo donde un flujo de aire que va a enfriarse se aspira a través de elementos de celdas de panal de celulosa húmeda.

Se describe un ejemplo de un sistema de refrigeración indirecto en el documento WO2013/021147 A1. Se conoce otro ejemplo de un sistema de refrigeración indirecto, por ejemplo, del documento WO 2012/168929 A2. Sin embargo, el material descrito en el documento WO 2012/168929 A2 y el sistema de refrigeración relativo tienen el inconveniente de proporcionar una eficiencia energética limitada ya que el elemento del material descrito tiene una capacidad limitada para inducir la evaporación/disociación del agua y, por tanto, no puede generar suficientes frigorías, dando como resultado una eficiencia energética limitada.

Además, el material descrito en el documento WO 2012/168929 A2, con el fin de funcionar, debe calentarse al menos en un lado y/o exponerse al sol.

El documento EP 2617696 A1 da a conocer un cuerpo poroso de cerámica sinterizada adecuado para el crecimiento de plantas, con un alto efecto de enfriamiento que comprende un volumen de poros, que es el volumen total de poros con un diámetro de 3 nm a 360 micrómetros, de 0,2 cm3/g o más grande y que comprende una razón en volumen de microporos del 30% en volumen o más.

En el estado de la técnica no existen materiales que permitan, entre otras cosas, la creación de sistemas de refrigeración particularmente eficientes y/o también útiles para la evaporación del agua y/o la disociación del agua y/o la producción de hidrógeno y/o la absorción de agua y/o la ascensión de agua y/o la filtración de agua.

Exposición de la invención

El objeto de la presente invención es proporcionar un material que puede usarse en una unidad de enfriamiento para intercambiar frigorías con un segundo flujo de aire, sin aumentar el contenido de vapor de agua del mismo y que tiene una alta eficiencia energética.

El objeto de la presente invención es proporcionar un material que puede usarse para promover la evaporación del agua.

Además, dicho material puede usarse para separar el agua en iones. En este sentido, se observa que se conocen sistemas para separar el agua en iones, por ejemplo como etapa preparatoria para la producción de hidrógeno, pero estos sistemas, por ejemplo electrólisis, requieren un suministro considerable de energía eléctrica.

El objeto de la presente invención es proporcionar un material que permite la disociación del agua en iones de una manera económica y sencilla.

Además, dicho material puede usarse para promover la absorción de líquidos. Se observa que se conocen sistemas para absorber agua del suelo, pero estos sistemas de tipo conocido requieren energía para evaporar el agua en el suelo y/o para centrifugar el suelo.

El objeto de la presente invención es proporcionar un material que es capaz de crear condiciones apropiadas dentro del mismo para permitir la ascensión capilar del agua (succión de líquidos) y, en consecuencia, la posibilidad de expulsar dicha agua.

El objeto de la presente invención es proporcionar un material que es al menos parcialmente hidrófilo, que tiene en particular una porosidad capaz de:

- acelerar la ascensión capilar de un líquido, por ejemplo agua, dentro del mismo;

- maximizar la ascensión capilar del líquido;

- impedir la percolación del líquido debido a la fuerza de gravedad (gravedad del agua);

- proporcionar una estructura interna sustancialmente fractal con una extensa superficie hidrófila expuesta al líquido; - promover la creación de una depresión por capilaridad dentro del mismo.

El objeto de la presente invención es proporcionar, a coste limitado, un material cuya temperatura desciende cuando se pone en contacto con agua.

El objeto de la presente invención es proporcionar un material que es fácil y económico de producir y usar.

El objeto de la presente invención es proporcionar un material tal como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

El objeto de la presente invención es proporcionar posibles usos de un material tal como se menciona en las reivindicaciones adjuntas.

El objeto de la presente invención es proporcionar un método para la producción de un material tal como se menciona en las reivindicaciones adjuntas.

El objeto de la presente invención es proporcionar una unidad de enfriamiento tal como se menciona en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá ahora con referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran una realización no limitativa de ejemplos de la misma, en los que:

- las figuras 1 a 3 son imágenes microscópicas con un aumento visible en una escala gráfica;

- la figura 4 ilustra esquemáticamente una gota en contacto con una superficie durante una prueba de humectabilidad;

- figura 5 es un gráfico que ilustra, en porcentaje, los intervalos de los poros que tienen un diámetro dado en el material según una realización específica del material según la presente invención expresado como % de espacio ocupado por los poros en función de su diámetro;

- la figura 6 es un gráfico que indica los datos relativos a la porosidad de una realización específica del material según la presente invención obtenidos con diferentes pruebas experimentales indicadas más adelante que conducen a la síntesis mostrada en la figura 5;

- la figura 7 es un gráfico que ilustra la velocidad de ascensión capilar del agua en una muestra de una realización específica del material según la presente invención;

- las figuras 8a, 8b y 8c ilustran los gráficos relativos a la porosidad obtenida por medio de una primera prueba con picnómetro de mercurio en una muestra de una realización específica del material según la presente invención; - las figuras 9a, 9b y 9c ilustran los gráficos relativos a la porosidad obtenida por medio de una segunda prueba con picnómetro de mercurio en una muestra de una realización específica del material según la presente invención; - las figuras 10a, 10b y 10c ilustran los gráficos relativos a la porosidad obtenida por medio de una tercera prueba con picnómetro de mercurio en una muestra del material de una realización específica según la presente invención; - las figuras 11a a 11g ilustran una secuencia de imágenes obtenidas con una cámara estroboscópica en relación a la absorción de una gota de agua por la superficie de una realización específica del material según la presente invención;

- la figura 12 es una vista en planta de una prueba Litmus en una muestra del material según la presente invención cuando se satura de líquido;

- las figuras 13a a 13d son imágenes obtenidas mediante termocámara, en diferentes momentos, de una muestra del material según la presente invención durante una prueba experimental;

- la figura 14 es una vista esquemática y con partes retiradas por motivos de claridad de un sistema de refrigeración en el que se usa el material según la presente invención;

- la figura 15 ilustra un detalle de la figura 14; y,

- la figura 16 ilustra un detalle de la figura 15.

Mejor modo de llevar a cabo la invención

En las figuras 1 a 3, el número 1 indica globalmente una muestra del material según la presente invención. Ventajosamente, el material 1 es un material poroso. El material 1 tiene una porosidad global que oscila entre el 50% y el 80%. Ventajosamente, el material 1 tiene una porosidad que oscila entre el 60 y el 70%. Por porosidad quiere decirse la razón entre el porcentaje de volumen ocupado por los poros y el volumen total. El material 1 tiene un porcentaje de poros interconectados mayor del 80%. Ventajosamente el material 1 tiene un porcentaje de poros interconectados mayor del 90%, y preferentemente mayor del 95%.

Se observa que el término “poros” indica estructuras huecas de diversas dimensiones que pueden incluir estructuras comúnmente conocidas también como “capilares”.

El material 1 comprende al menos una parte hecha de material hidrófilo. Al menos una parte de las superficies internas de los poros está hecha de material hidrófilo. Ventajosamente, el material 1 es hidrófilo. Alternativamente, el material 1 está hecho de material no hidrófilo pero las superficies de las paredes internas de los poros están recubiertas, al menos parcialmente, con material hidrófilo. Preferentemente, las paredes internas de los poros están hechas de material hidrófilo.

En la definición clásica, el término hidrófilo indica una sustancia que absorbe o adsorbe agua. Generalmente, la característica de hidrofilicidad de un material puede referirse a higroscopía, solubilidad o humectabilidad. A continuación por hidrofilicidad quiere decirse humectabilidad que se determina en función de un ángulo de contacto 0.

Según la figura 4, el ángulo de contacto 0 es el ángulo formado por la tangente a la superficie de contacto líquidofluido, y por la tangente a la superficie sólida, en la línea de contacto entre las fases sólida, líquida y gaseosa. Se conocen diferentes métodos para la identificación del ángulo de contacto 0, por ejemplo el método de análisis de la forma de la gota (DSA), el método de placa de Wilhelmy, la medición del ángulo de contacto de polvo usando el método de Washburn y el método de distancia de vista superior. Un material es hidrófilo si el ángulo de contacto 0 es menor de 90°.

Ventajosamente, el material 1 tiene un ángulo de contacto 0 menor de 10°. Preferentemente, el material 1 tiene un ángulo de contacto 0 menor de 5°. Ventajosamente, el ángulo de contacto 0 del material 1 parcialmente húmedo es sustancialmente igual al ángulo de contacto 0 del material 1seco.

Se conocen numerosos materiales hidrófilos tanto en la naturaleza como producidos artificialmente. Las arcillas extraídas en la naturaleza son materiales hidrófilos. Los ejemplos de materiales hidrófilos artificiales comprenden: Nafion®; Biogel® de Polimeric Sciences, usados en lentes de contacto; HydroThame® y HydroMed® de AdvanSource biomaterials, que pueden extruirse o moldearse por inyección; y también algunos materiales metalorgánicos, por ejemplo los conocidos como HMOFs.

Muchos de los materiales hidrófilos mencionados anteriormente mantienen su característica de hidrofilia tanto cuando están secos como cuando están húmedos. Algunos materiales hidrófilos, como las arcillas, son por naturaleza plásticamente deformables pero pueden solidificarse, por ejemplo por cocción.

Ventajosamente, el material 1 tiene un coeficiente de permeabilidad k mayor de 10'6 m/s. El coeficiente de permeabilidad k se calcula mediante una prueba convencional por medio de un permeámetro de cabeza constante.

En particular, el coeficiente de permeabilidad k se calcula según la norma de referencia UNI CEN ISO/TS 17892-11. Preferentemente, la permeabilidad del material 1 es mayor de 10-6 m/s y menor de 10-4 m/s. Ventajosamente, la permeabilidad del material 1 es de aproximadamente 10-5 m/s.

Ventajosamente, la razón entre el peso de una muestra del material 1 saturado por inmersión en un líquido y el peso de la misma muestra saturada por ascensión capilar de dicho líquido es de al menos el 90%, en particular el 93%. Ventajosamente, en un volumen dado del material 1, el volumen global de poros con un diámetro que oscila entre 0,3 nm y aproximadamente 0,1 |im es de al menos el 15%. Ventajosamente, en un volumen dado del material 1, el volumen global de poros con un diámetro que oscila entre aproximadamente 0,1 |im y aproximadamente 0,3 nm es de entre el 15% y el 40% del volumen total de los poros.

Opcionalmente, en un volumen dado del material 1, el volumen global de poros con un diámetro que oscila entre 0,3 nm y 140 pm es mayor del 5% del volumen total de los poros.

Ventajosamente, el material 1 es sólido. En otras palabras, las dimensiones y la distribución relativa de los poros con el material 1 humedecido (con agua desmineralizada) son iguales a las dimensiones y la distribución relativa de los poros con el material seco.

Ventajosamente, el material 1 es rígido y puede usarse para producir cuerpos sólidos que pueden apilarse unos encimas de otros.

Características adicionales de la presente invención quedarán claras a partir de los siguientes ejemplos no limitativos.

Ejemplo 1

Método para producir el material 1

El material 1 puede producirse por medio de un proceso “aditivo”, depositando el material hidrófilo capa a capa para formar los poros y las interconexiones deseadas usando por ejemplo una impresora 3D.

Otra posibilidad podría ser producir un material que tiene la estructura requerida partiendo de un compuesto que no es necesariamente hidrófilo, usando cualquier procedimiento incluyendo, por ejemplo, el proceso aditivo o sustractivo, y luego recubriendo las paredes internas de los poros y de las cavidades con material hidrófilo. Por ejemplo, el material no hidrófilo podría sumergirse en un baño de material hidrófilo en estado líquido para hacer que el material hidrófilo se deposite y solidifique al menos sobre las paredes internas de los poros.

También se conocen procedimientos para hacer las superficies de diversos materiales (incluyendo silicio y vidrio) extremadamente hidrófilas exponiéndolas a impulsos de láser con alta potencia y muy corta duración (del orden de femtosegundos). Por tanto, basándose en esta tecnología, es posible realizar un procedimiento aditivo partiendo de compuestos no hidrófilos, por ejemplo silicio o vidrio y, en cada etapa de depósito de capas, tratar el material con las técnicas descritas anteriormente para hacer al menos parte de la superficie interna de las cavidades producidas altamente hidrófilas.

Las técnicas descritas anteriormente tienen el inconveniente de ser particularmente costosas y son complicadas y largas de aplicar.

Una técnica más económica es la técnica “por sustracción” que consiste en partir de materiales hidrófilos y producir la estructura interna porosa con las características deseadas mediante el método “sustractivo”, por ejemplo introduciendo materiales que crean las cavidades deseadas por combustión o disolución, y otros materiales/gases que, al aumentar en volumen cuando se calientan, garantizan la interconexión de los poros.

Un método, que es particularmente económico y fácil de realizar, para producir un producto terminado hecho con el material 1, se describirá ahora en detalle adicional. En particular, se describe a continuación un método sustractivo partiendo de un material de partida que ya existe en la naturaleza y es hidrófilo.

Ventajosamente, el material de partida se deriva de materiales con una naturaleza arcillosa, en otras palabras el material 1 es un material arcilloso de cantera normalmente usado para la producción de ladrillos. Generalmente, en el estado natural, el material de partida proporciona, tras la cocción, cuerpos muy compactos con una porosidad de alrededor del 25% y un peso específico de aproximadamente 2,4 g/cm3.

Ventajosamente, el material de partida es hidrófilo y se solidifica cuando se calienta en un horno.

Ventajosamente, el material de partida comprende elementos conocidos en la naturaleza tales como:

- arcillas, que a su vez incluyen gránulos con un tamaño menor de 1/256 mm y que tienen poros con un diámetro de unos pocos nm (por ejemplo filosilicatos);

- margas, que tienen partículas con un diámetro que oscila entre aproximadamente 1/16 mm y aproximadamente 1/256 mm; y

- arenas que tienen partículas con un diámetro que oscila entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 1/16 mm.

Ventajosamente, el material de partida comprende en peso:

- de aproximadamente el 30% al 50% de arcillas;

- hasta aproximadamente el 35% de arenas;

- hasta aproximadamente el 35% de margas.

Ventajosamente, las margas y las arenas del material de partida son capaces de crear parcialmente la estructura porosa del material 1, puesto que permanecen sin cambios durante la cocción.

Ventajosamente, el material de partida es principalmente un material de silicato en el que el porcentaje en peso de carbonato de calcio está por debajo del 15%.

El método de producción del material 1 comprende las siguientes etapas:

- provisión del material de partida;

- pulverizado del material de partida para obtener un polvo de partida;

- formación de una mezcla de materia prima mezclando el polvo de partida con un líquido, gránulos, en particular gránulos capaces de quemarse y/o pasar a la fase gaseosa, elementos oxidantes y, opcionalmente, arcillas;

- secado de la mezcla de materia prima; y

- cocción de la materia prima para permitir la combustión y/o el paso de los gránulos a la fase gaseosa y, opcionalmente, obtener un producto terminado hecho del material 1.

Opcionalmente, el método comprende una etapa de conformado de la mezcla de materia prima para obtener un producto en bruto con una forma dada. Si está presente, la etapa de conformado es posterior a la etapa de formación de una mezcla de materia prima y previa a la etapa de secado. Opcionalmente, el método comprende una etapa de enfriamiento del material 1 posterior a la etapa de cocción de la materia prima.

Durante la etapa de provisión del material de partida, este último se analiza y, en particular, se identifica el porcentaje en peso de arcillas.

Durante la etapa de pulverizado, el material de partida se tritura por medio de técnicas conocidas en la producción de ladrillos, por ejemplo mediante el uso de muelas abrasivas, para obtener un polvo de partida con gránulos que tienen un diámetro menor de un milímetro. La dimensión de los gránulos del polvo de partida se mide con tamices que tienen orificios con dimensiones sucesivas.

Ventajosamente, la etapa de formación de una mezcla comprende las subetapas de:

- formación de una preparación granular mezclando el polvo de partida con gránulos, en particular gránulos capaces de quemarse y/o pasar a la fase gaseosa, elementos oxidantes y, opcionalmente, arcillas; y

- mezclado de la preparación granular con un líquido para obtener la mezcla de materia prima.

Se observa que la preparación granular constituye la fracción sólida de la mezcla de materia prima y, a continuación, la expresión “fracción sólida” de la mezcla se refiere a la suma de los pesos de dicho polvo de partida y de dichos gránulos y cualquier elemento oxidante en estado sólido. Se observa que la mezcla de material puede formarse también mezclando inmediatamente uno o más elementos de la fracción sólida con el líquido y añadiendo en sucesión los otros elementos de la fracción sólida hasta la finalización de la propia mezcla.

Durante la subetapa de formación de la preparación granular, el porcentaje en peso del polvo de partida es de entre aproximadamente el 40% y aproximadamente el 80% del peso total de la preparación granular. Ventajosamente, el porcentaje en peso del polvo de partida es de entre el 60% y el 70% del peso total de la fracción sólida, es decir de la preparación granular.

Durante la subetapa de formación de una preparación granular, se añaden al polvo de partida gránulos capaces de crear mediante sustracción y dentro del material 1 poros adicionales con las dimensiones deseadas. El tipo, la dimensión y la cantidad de los gránulos se seleccionan en función de la dimensión y la cantidad de los poros adicionales que van a producirse y los intersticios deseados.

Ventajosamente, los gránulos son capaces de crear poros adicionales dentro del material 1 que cubren la banda espectral que oscila entre el milímetro y el micrómetro. Los poros adicionales se crean durante la etapa de cocción, cuando se produce la combustión de los gránulos de serrín.

Los gránulos pueden ser partículas de serrín o partículas de harina de madera u otro material combustible conocido. Se observa que el serrín o la harina de madera están fácilmente disponibles en el mercado y tienen generalmente tamaños de grano que oscilan entre el mm y el |im y, a petición, pueden encontrarse con dimensiones incluso menores.

Alternativamente, los gránulos pueden estar hechos de material que a una determinada temperatura pasa a la fase gaseosa, por ejemplo nitrato o cloruro de amonio, para obtener los poros adicionales deseados.

A menos que se especifique explícitamente lo contrario, en este texto, el diámetro medio de las nanopartículas de los gránulos se mide mediante microscopía TEM. Más precisamente, el diámetro medio se calcula midiendo la dimensión más grande de cien partículas (tomadas al azar) y obteniendo la media. En particular, se usa un instrumento JEOL 3010-UHR (potencial de aceleración: 300 kV; filamento LaB6).

Ventajosamente, durante la subetapa de formación de la preparación granular, se añade al polvo de partida una parte de los gránulos con un tamaño de grano que oscila entre 0,1 mm y 0,1 |im, en un porcentaje que oscila entre aproximadamente el 10% y aproximadamente el 40% del peso total de la fracción sólida o de la preparación granular. En particular, se añade al polvo de partida una parte de los gránulos con un tamaño de grano que oscila entre 0,1 mm y 0,1 |im durante la subetapa de formación de la preparación granular, en un porcentaje que oscila entre el 20% y el 25% del peso total de la fracción sólida o de la preparación granular.

Ventajosamente, se añade al polvo de partida una parte de los gránulos con un tamaño de grano que oscila entre 0,1 |im y 1 nm durante la subetapa de formación de la preparación granular, en un porcentaje en peso que oscila entre el 5% y el 20% del peso total de la fracción sólida o de la preparación granular. En particular, se añade al polvo de partida una parte de los gránulos con un tamaño de grano que oscila entre 0,1 |im y 1 nm durante la subetapa de formación de la preparación granular en un porcentaje en peso que oscila entre el 8% y el 15% del peso total de la fracción sólida o de la preparación granular.

Durante la subetapa de formación de una mezcla de preparación granular, se añaden elementos oxidantes al polvo de partida, capaces de aumentar el volumen de la mezcla de la materia prima y/o de permitir la combustión y producción de oxígeno una vez que se ha alcanzado una temperatura predefinida.

Ventajosamente, los elementos oxidantes durante la combustión producen oxígeno capaz de mantener los poros adicionales abiertos, a pesar de la tendencia del material, antes de y durante la etapa de cocción, a contraerse, obstruyendo posiblemente los poros adicionales. En particular, los elementos oxidantes son capaces de expulsar gas desde el interior de la materia prima para mantener los intersticios y los poros adicionales abiertos durante las etapas sucesivas de conformado, secado y cocción para garantizar la interconexión entre los poros y los intersticios. Los elementos oxidantes también permiten que los poros del material 1 se interconecten. Por ejemplo, el peróxido de hidrógeno y el perborato de sodio son elementos oxidantes.

Ventajosamente, durante la etapa de formación de una preparación granular, se añade perborato de sodio al polvo de partida en un porcentaje en peso que oscila entre el 0,1% y el 1% del peso total de la fracción sólida o de la preparación granular. El perborato de sodio permite que la mezcla se hinche durante la subetapa de mezclado. El perborato de sodio libera oxígeno durante la cocción, manteniendo los poros abiertos.

Durante la subetapa de formación de la preparación granular, el porcentaje en peso de arcillas puede modificarse opcionalmente, según el tipo de uso del material 1.

El porcentaje en peso de las arcillas del material 1 puede aumentarse con respecto al porcentaje de arcillas del material de partida durante la subetapa de formación de la preparación granular añadiendo gránulos de arcilla al polvo de partida, por ejemplo caolín en polvo (caolinita) y/o bentonita en polvo. Un mayor porcentaje de arcilla aumenta la solidez del material 1 haciéndolo más rígido de modo que puede usarse, por ejemplo, para fabricar productos apilables.

Por ejemplo, si se produce un ladrillo con el material 1, es preferible añadir gránulos de arcilla al polvo de partida durante la subetapa de formación de la preparación granular, por ejemplo caolín en polvo (caolinita) y/o bentonita en polvo, en un porcentaje que oscila entre aproximadamente el 2% y aproximadamente el 10% del peso total de la preparación granular. De este modo, el material 1 puede tener un porcentaje en peso de arcillas de hasta aproximadamente el 50%.

En este sentido, se observa que si no se añaden gránulos de arcilla durante la subetapa de formación de la preparación granular de partida, el material 1 tiene generalmente, partiendo de los materiales arcillosos extraídos en el mercado, un porcentaje en peso de arcilla de aproximadamente el 28%.

Durante la subetapa de mezclado, se añade líquido a la preparación granular para obtener la mezcla de materia prima. Ventajosamente, el líquido es una mezcla que comprende en peso aproximadamente el 50% agua y aproximadamente el 50% peróxido de hidrógeno a 120 volúmenes. Preferentemente, el líquido se añade hasta que la mezcla de materia prima tiene una consistencia de 0,1 kg/cm2 medida usando la prueba de penetrómetro de bolsillo.

Si desea obtener un producto terminado con una forma dada, la etapa de formación deuna mezcla puede ir seguida por una etapa de conformado, durante la cual la mezcla se modela por medio de técnicas de tipo conocido para obtener un producto en bruto que tiene la forma deseada. Por ejemplo, para fabricar un ladrillo, la mezcla de materia prima se inserta y se prensa dentro de un molde con una cavidad que tiene una forma de paralelepípedo rectangular. Durante la etapa de conformado, la mezcla de materia prima somete generalmente a presiones que oscilan entre 2 y 5 kg/cm2.

Durante la etapa de secar, la materia prima se seca a temperatura ambiental para evitar problemas de contracción diferencial en la masa y, en consecuencia, problemas de fracturas. La materia prima se seca tanto como sea posible y tan lentamente como sea posible antes de cocerse (el secado provoca una contracción no uniforme que podría fracturarlo), pues que si permanece una cantidad no residual de agua dentro, la cocción de la materia prima conduciría a una evaporación “violenta” de los líquidos dentro de la misma y por tanto a la formación de grietas dentro de la misma. El secado rápido de la parte de superficie con respecto a la parte interna puede producir también fracturas. El secado puede realizarse por tanto sustancialmente a temperatura ambiente. Para acortar los tiempos, puede recurrirse a hacer orificios dentro de la materia prima, lo que sería útil también en algunas aplicaciones prácticas de un producto terminado, por ejemplo un producto terminado que va a aplicarse en sistemas de refrigeración.

Ventajosamente, durante la etapa de secado, la materia prima se expone, de una manera conocida, dentro de un entorno con humedad progresivamente decreciente y temperatura progresivamente creciente. La etapa de secado puede durar normalmente desde un mes hasta dos meses y termina cuando la materia prima está dura y no experimenta deformaciones táctiles. Ventajosamente, al final de la etapa de secado, la materia prima tiene una consistencia del orden de 5 kg/cm2 medida usando la prueba de penetrómetro de bolsillo.

Durante la etapa de cocción, la materia prima se solidifica de modo que puede mantener las dimensiones deseadas de los poros y sus interconexiones.

Durante la etapa de cocción, la materia prima experimenta un ciclo de cocción del orden de 16 horas.

La etapa de cocción comprende las subetapas de cocción de la materia prima durante:

A) 4 horas con una temperatura que oscila entre la temperatura ambiental y 200°C para eliminar el líquido todavía presente en la materia prima secada; en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde la temperatura ambiente hasta 200°C;

B) 4 horas con una temperatura que oscila entre 200°C y 500°C para permitir la combustión y/o el paso a la fase gaseosa de los gránulos añadidos a la mezcla de la materia prima; en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde 200°C hasta 500°C;

C) 4 horas con una temperatura que oscila entre 500°C y 800°C para inducir el cambio de composición mineralógica de las arcillas presentes en la mezcla de materia prima provocando endurecimiento y/o cementación; en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde 500°C hasta 800°C;

D) 4 horas con una temperatura que oscila entre 800°C y 1000°C para completar el endurecimiento y/o la cementación del material (1); en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde 800°C hasta 1000°C.

Todas las subetapas de cocción enumeradas anteriormente no reducen o reducen solo ligeramente o aumentan la hidrofilia del material de partida, obteniendo por tanto el material 1 con la estructura e hidrofilia deseadas de las paredes internas de los poros.

La liberación de oxígeno se produce durante las subetapas A y B cuando tiene lugar el proceso de reducción de perborato de sodio.

Durante la subetapa A, la materia prima se somete a una temperatura tal como para secar el líquido todavía presente pero para evitar la cementación de la materia prima.

Las subetapas posteriores someten la materia prima a temperaturas sucesivas superiores para permitir la combustión de los diversos compuestos añadidos para crear por sustracción al menos una parte de los poros deseados, pero todavía no una temperatura tan alta como para solidificar la materia prima. En cada una de estas subetapas, los diversos líquidos todavía contenidos en la materia prima permiten la combustión y al mismo tiempo liberan gas para mantener los poros abiertos y crear canales de interconexión entre ellos.

Entonces es posible cambiar a temperaturas superiores en las que, además de la posible continuación de los efectos mencionados anteriormente, se induce el cambio en la composición mineralógica de las arcillas presentes, provocando endurecimiento y solidificación.

Por último, se alcanza una temperatura tal como para completar la solidificación y, por tanto, completar el material 1. Cuando se alcanzan las temperaturas superiores, las arcillas de la materia prima cambian su composición mineralógica. En la última subetapa de cocción con las temperaturas entre 800 y 1000°C, cualquier carbonato de calcio presente se convierte en óxido de calcio. La selección de un material de partida con un porcentaje en peso de carbonato de calcio inferior al 15% reduce la formación de óxido de calcio (en jerga, bloques de caliza) que tiende a romperse o formar cráteres dentro del material 1.

Al final de la cocción, se enfría el material 1, obteniendo opcionalmente un producto terminado con las características deseadas.

Se realizó una serie de pruebas difractométricas tanto relativas al material de partida como el material 1 según el método descrito anteriormente, con el fin de evaluar la diferencia mineralógica entre el material de partida y el material 1. Dichas pruebas se realizaron usando un difractómetro de Siemens-Bruker D5005, geometría de Bragg-Brentano 0-20.

Los resultados obtenidos mostraron que el material de partida comprendía principalmente los siguientes minerales: cuarzo, calcita, dolomía, albita y arcillas tales como montmorillonita, caolinita e illita.

En el material 1 producido según el método anterior, el cuarzo y la albita persisten y/o aumentan mientras que la calcita, dolomía e illita disminuyen. Además, en el material 1 están ausentes caolinita y montmorillonita, mientras que se registran algunos picos que son difíciles de atribuir pero que están probablemente vinculados a minerales de feldespato y/o anfibolita.

Ejemplo 2

Medición de la porosidad del material 1 obtenido según el ejemplo 1

Ventajosamente, el material 1 tiene un espectro de porosidad particularmente amplio, que oscila entre 1/10 milímetros y 1/100 micrómetros. En particular, el material 1 tiene poros también con dimensiones nanométricas. La figura 5 es un gráfico que representa una aproximación del espectro de porosidad del material 1. En vista de lo que se ilustra en la figura 5, el material 1 tiene una distribución sustancialmente lineal de los poros por espacio ocupado en función del diámetro. Ventajosamente, el material 1 tiene:

- una porosidad global que oscila entre el 50% y el 80%, en particular entre el 60% y el 70%;

- aproximadamente el 28% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 0,2 mm y 6,25 |im;

- aproximadamente el 40,8% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 6,25 ^m y 0,1 |im;

- aproximadamente el 22,5% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 0,1 |im y 0,3 nm; y

- aproximadamente el 8,7% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro menor de 0,3 nm, en particular que oscila entre 0,3 nm y 140 pm (tamaño de la molécula de helio).

Los datos relativos a los poros del material 1 indicados anteriormente se obtuvieron usando y combinando entre sí los siguientes tres métodos:

- con picnómetro de helio;

- con picnómetro de mercurio;

- mediante prueba experimental con agua.

El uso de los tres métodos diferentes permite la mejor aproximación de los resultados obtenidos con respecto a la muestra real; de hecho, usando diferentes medios de saturación es posible investigar con mayor exactitud el porcentaje de poros dentro de un intervalo dimensional dado, según el líquido usado para saturar la muestra.

En particular, las pruebas realizadas con el picnómetro de helio se llevaron a cabo para obtener la porosidad global del material 1, puesto que el helio es capaz de penetrar también en poros con dimensiones más pequeñas (del orden de picómetros) del material.

Las pruebas experimentales realizadas con agua, según los métodos que se ilustrarán en detalle a continuación, se llevaron a cabo para identificar el porcentaje de poros con dimensiones tales como para impedir la percolación de agua por gravedad fuera del material.

Las pruebas realizadas con el picnómetro de mercurio se llevaron a cabo para identificar el porcentaje de poros con dimensiones que oscilan entre 6,25 |im y 0,1 |im.

Se observa que las pruebas realizadas con el picnómetro de mercurio no se consideran fiables para poros con un diámetro menor de 0,1 |im, puesto que el mercurio bajo presión tiende a romper los poros y los canales de interconexión.

La dimensión de 6,25 |im es la dimensión media por debajo de la cual el agua no es capaz de percolar bajo el efecto de la fuerza de gravedad y se corresponde sustancialmente con la dimensión de paso de marga-arcilla.

La prueba con el picnómetro de helio se realizó mediante AccuPyc II 1340 (Micrometrics Company) con una precisión de 0,01%. Se sometieron a prueba dos muestras y las dos tablas a continuación muestran los parámetros y los resultados obtenidos para las dos muestras del material.

Las pruebas experimentales realizadas con el picnómetro de helio destacaron que el material 1 tiene una porosidad efectiva de aproximadamente el 65%.

Para investigar el intervalo de los poros con un diámetro de hasta 0,3 nm (es decir, hasta la dimensión de la molécula de agua), se realizó una prueba experimental en una muestra 3 de material 1. Además, dicha prueba experimental también permite la verificación de la velocidad de ascensión capilar del líquido dentro del material 1. La prueba experimental en cuestión comprende las siguientes etapas:

- pesar una muestra del material seco 1 P^c;

- sumergir completamente la muestra del material 1 en agua;

1

- dejar la muestra del material 1 en inmersión durante al menos 24 horas;

- tomar la muestra del material 1 del agua y pesarla para obtener el peso de la muestra saturada por inmersión (P^si); - dejar que la muestra se seque por completo y pesar la muestra repetidamente hasta que el peso permanezca sin cambios durante un período de 48 horas (e indicativamente equivalente al peso de la muestra seca);

- sumergir la base de la muestra durante 1 cm en una cubeta con agua a una temperatura externa T = 24°C y con una humedad ambiental relativa U = 54%;

- usar una termocámara para identificar el ascenso del frente térmico frío en la superficie externa de la muestra (el ascenso del frente térmico correspondiente sustancialmente al ascenso del líquido por capilaridad dentro de la muestra);

- dejar la muestra sumergida en la cubeta hasta la saturación;

- tomar la muestra de la cubeta;

- pesar la muestra para identificar el peso de la muestra saturada por capilaridad (Psc).

La figura 7 ilustra el gráfico de la velocidad de ascensión capilar del líquido dentro de la muestra tal como se identifica mediante la termocámara. A partir de la figura 7, puede observarse que a lo largo de un período de aproximadamente 13 minutos la muestra está sustancialmente saturada completamente con el agua por capilaridad (altura de 9 cm equivalente a la altura de la muestra usada). Se observa que la razón entre el peso de la muestra saturada por inmersión y el peso de la muestra saturada por capilaridad (después de aproximadamente 13 minutos) es del 93%.

Por tanto, el material 1 según la presente invención puede estar sustancialmente saturado completamente por capilaridad en un corto tiempo.

Con esta prueba también es posible verificar la interconexión entre los poros, que se comunican entre sí, de lo contrario no sería posible la saturación de la muestra.

Por medio de esta prueba, también es posible verificar que la velocidad de ascenso capilar del agua dentro del material oscila entre 0,1 mm/s y 1 mm/s.

Las figuras 8, 9 y 10 ilustran los resultados de tres pruebas convencionales de conformidad con las normas ISO 15901-1 con un picnómetro de mercurio. Para las tres pruebas, las condiciones son las siguientes:

Las figuras 8a, 8b y 8c ilustran gráficos relativos a los resultados obtenidos al realizar una prueba con los siguientes parámetros iniciales:

Las figuras 9a, 9b y 9c ilustran los gráficos relativos a los resultados obtenidos al realizar una prueba con los siguientes parámetros iniciales:

Las figuras 10a, 10b y 10c ilustran los gráficos relativos a los resultados obtenidos al realizar una prueba con los siguientes parámetros iniciales:

Se observa que el valor porcentual indicado en la figura 5 en relación con la porosidad medida con picnómetro de mercurio es la media de los valores obtenidos mediante las tres pruebas diferentes indicadas anteriormente.

Debe recordarse que los valores experimentales obtenidos por medio de la prueba de picnómetro de mercurio son consideran fiables dentro del intervalo de diámetro de poro hasta 0,1 |im, de hecho por debajo de este valor el mercurio bajo presión rompe los poros y los conductos de interconexión más pequeños de la muestra.

El material 1 del tipo descrito anteriormente tiene una porosidad que oscila entre el 50% y el 80%. Ventajosamente, la porosidad del material 1 oscila entre el 60% y el 70%; en el que al menos el 70% del volumen del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro menor de 6,25 |im.

En particular, entre el 24% y el 32% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 0,8 mm y 6,25 |im. Ventajosamente, el 28% aproximadamente del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 0,8 mm y 6,25 |im.

Preferentemente, entre el 36% y el 44% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 6,25 |im y 0,1 |im. Ventajosamente, el 40% aproximadamente del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 6,25 |im y 0,1 |im.

Entre el 15% y el 34% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 0,1 |im y 0,3 nm. En particular, aproximadamente el 22% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 0,1 |im y 0,3 nm.

Entre el 6% y el 10% del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro menor de 0,3 nm. Ventajosamente, el 8% aproximadamente del volumen total de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro menor de 0,3 nm.

Ejemplo 3

Humectabilidad de superficie del material obtenido según el ejemplo 1

Las figuras 11a a 11g ilustran una secuencia de imágenes obtenidas con una cámara estroboscópica que ilustran, a lo largo del tiempo, la absorción de una gota 2 de agua por la superficie externa de una muestra del material 1. En particular, se hace que la gota 2 caiga por gravedad sobre el material 1 y se genera a una distancia de 8,9 mm desde la superficie del material 1 por medio de un gotero 3, que es capaz de liberar una gota con un diámetro de 3,13 mm, una masa de 0,13 g y un volumen de 128,64 mm3. A partir de la secuencia de las figuras 11a a 11g, puede observarse que en 0,5 s la gota 2 se absorbe completamente por el material 1.

Ejemplo 4

Prueba de Litmus sobre una muestra de material obtenido según el ejemplo 1

La figura 12 es una vista superior de un ejemplo del material 1 saturado con agua y sobre el que se colocan papeles de Litmus para la identificación del pH. A partir de la figura 12, puede observarse que estos papeles muestran parches que indican disociación del agua absorbida a partir del material 1.

1

Por tanto, puede observarse que el material 1 es capaz de disociar líquido (variación horizontal del pH), en particular agua, y de crear una variación de voltaje AV dentro del material 1.

Ejemplo 5

No influencia de la fuerza de gravedad en la saturación por un líquido de una muestra obtenida según el ejemplo 1 Las figuras 13a-13d muestran una muestra 15 en la que se introduce agua en una posición sustancialmente central. Las figuras 13b-13d son imágenes obtenidas portermocámaras e ilustran la muestra 15 en los momentos t=t0, t=t1 y t=t2 respectivamente en los que t0<t1<t2. Tal como se ilustra en las figuras 13a-13d, el agua se pone en contacto con la muestra 12 en una zona central de una pared sustancialmente perpendicular a una superficie soporte. En las figuras 13b a 13d, puede observarse que el frente de agua dentro de la muestra 15 se expande radialmente de una manera sustancialmente uniforme. De hecho, dada la porosidad particular del material 1, el efecto de la gravedad sobre el agua absorbida por el material 1 no tiene una influencia sustancial; en otras palabras, el agua se expande radialmente también hacia arriba de una manera sustancialmente uniforme.

Ejemplo 6

Aparición de una depresión dentro de una muestra obtenida según el ejemplo 1

Por medio de una prueba adicional en la que se situó un medidor de vacío dentro de una muestra conformada cilindricamente (no ilustrada) del material 1 a una temperatura externa de aproximadamente 23,5°C y una humedad relativa del 50%, se encontró que dentro de la muestra se creó una depresión de al menos 40 mbar. En otras palabras, dentro del material 1 humedecido con líquido, se crea una depresión que permite la absorción de líquido adicional desde el exterior.

Ventajas del material 1

Gerald H. Pollack en “The Fourth Phase of Water, Beyond Solid Liquid Vapor” enseña que en determinadas condiciones el agua se dispone en un estado “cristalino líquido” que tiene características diferentes del agua líquida ordinaria. En particular, cuando el agua líquida se pone en contacto con superficies hidrófilas (por ejemplo Nafion®) y se expone a radiaciones externas (por ejemplo luz, calor, rayos infrarrojos), se forma una capa de agua partiendo de la superficie hidrófila con carga negativa (OH-), y en algunos casos más raros una carga positiva (H+), que tiene características diferentes con respecto al agua líquida normal, es decir una capa de agua “cristalina líquida”. El agua restante tiene la carga opuesta.

Según las teorías de Pollack, en el caso de agua líquida confinada en poros o estructuras capilares hidrofílicas, pueden crearse zonas de agua en estado “cristalino líquido” a lo largo de las paredes hidrófilas. Según esta teoría, el “líquido cristalino” debe contribuir a, y al menos explicar parcialmente, el ascenso del agua a lo largo de los poros/capilares contra la fuerza de la gravedad.

Pollack demuestra la existencia del estado “cristalino líquido” del agua como diferente del estado líquido normal midiendo una serie de características que diferencian el agua “cristalina líquida” del agua líquida incluyendo, al menos:

• una curva de absorción diferente de la luz (normalmente más alta y con picos de absorción incluso más altos que oscilan entre 250 y 300 nm);

• la tendencia del agua “cristalina líquida” a excluir espontáneamente partículas tales como “microesferas”;

• la tendencia del agua “cristalina líquida” a tomar una carga eléctrica negativa y, en casos poco comunes, una carga positiva, y a crear una carga eléctrica opuesta en la porción de agua no convertida en una forma cristalina líquida;

• mayor absorción de radiación infrarroja del agua “cristalina líquida” que el agua líquida normal;

• mayor viscosidad que el agua líquida normal.

Además, se ha planteado la hipótesis de que el proceso del paso del agua normal al agua “cristalina líquida” descrito anteriormente es previo al paso de la fase líquida a la fase de vapor. Se supone que este proceso del paso del agua normal al agua “cristalina líquida” se produce con la absorción de energía del entorno circundante y, por tanto, de la propia agua y/o del material en contacto con la misma, por ejemplo, el material hidrófilo en cuestión. Dicha energía puede ser energía luminosa, del infrarrojo y también de la banda de radiación térmica.

En el estado actual de la técnica, no existen materiales eficaces en términos prácticos que aprovechen los principios anteriores, capaces de maximizar la evaporación de líquidos, y en particular del agua, y/o maximizar la disociación del agua en EZ- y H y/o maximizar la transformación del agua del estado líquido normal al estado “cristalino líquido”.

Por ejemplo, los experimentos realizados por Pollack generan capas de agua “cristalina líquida” solo en un grado muy pequeño ya que se usan elementos como tiras o tubos de material hidrófilo que tienen superficies limitadas con respecto a los volúmenes globales de los elementos. Además, frente a la superficie hidrófila limitada, para obtener el fenómeno deseado, se usan materiales altamente hidrófilos como Nafion, que son muy caros. Por tanto, dichos elementos no se prestan por sí mismos para maximizar el fenómeno, a fin de maximizar la disociación y/o evaporación del agua. Además, dichos materiales no se prestan por sí mismos para su uso en productos a granel. A diferencia de los elementos usados por Pollack, el material 1 tiene una superficie interna de los poros de cientos de m2 para un volumen de 250 cm3 Además, el hecho de que las superficies de los poros estén hechas o recubiertas con material hidrófilo permite maximizar la disociación/polarización del líquido, en particular el agua, que se pone en contacto con el material 1, en otras palabras, maximizar el paso al estado “cristalino líquido”, promoviendo el enfriamiento del material 1 ya que el calor ambiental se usa sustancialmente para el fenómeno de disociación/polarización.

Esto es posible, sobre todo, debido a los poros con una superficie hidrófila interna, con un diámetro que oscila entre 0.1 |im y aproximadamente 0,3 nm, ya que estos poros tienen las dimensiones más pequeñas posibles compatibles con el paso de las moléculas de agua (las moléculas de agua deben tener un diámetro de aproximadamente 0,3 nm). Por tanto, gracias a los poros con estas dimensiones, la superficie en contacto con el agua se maximiza permaneciendo el volumen igual. Debe recordarse que, en general, la superficie interna de los poros que ocupan un volumen dado se eleva al cuadrado a medida que disminuye el diámetro de los poros. Se observa además que cuanto más pequeños son los poros, mayor es la altura del líquido, en particular el agua, debido a la ascensión capilar, en el material 1. Por tanto, el material 1, que tiene una amplia gama de poros con un diámetro entre 0,1 |im y 0,3 nm, permite la saturación difusa y rápida del material 1 por el líquido.

Ventajosamente, el material 1 tiene un espectro de poros uniforme que oscila entre 1/10 de milímetro y 1/100 de micrón para permitir una difusión muy alta del agua dentro del material 1. Ventajosamente, los poros con mayor diámetro permiten la permeabilidad del material 1 y la rápida absorción de líquido.

Además, en el material 1, la interconexión de los poros y la permeabilidad mayor de 10-6 m/s, preferentemente 10-5m/s, influenciada por la presencia de poros con dimensiones más grandes, en particular oscilando los poros entre 0,1 |im y 0,3 nm, garantiza que el material 1 no se seque en el interior a medida que el agua en los poros más pequeños se disocia y/o se evapora. En otras palabras, la interconexión de los poros y la permeabilidad mayor de 10-6 m/s, preferentemente 10-5 m/s, garantiza que el material 1 permanezca constantemente húmedo en el interior si está en contacto con una fuente líquida y, además, mejora la eficiencia térmica del material, que de esta manera es capaz de maximizar el calor absorbido, incluso cuando se introduce dentro del mismo. Si la permeabilidad y/o la interconexión son diferentes, en particular más bajas, la eficiencia del material 1 se reduce ya que el fenómeno de evaporación/disociación del líquido está significativamente limitado.

Además, los experimentos conocidos de Pollack solo proporcionan el paso del agua líquida al agua en el estado “cristalino líquido”, pero no llegan tan lejos como la evaporación del agua y/o el uso de la evaporación/disociación del agua para obtener una ventaja en términos técnicos y/o para facilitar la producción de hidrógeno. Además, los experimentos conocidos de Pollack implican el uso de materiales que suelen ser normalmente muy caros, como Nafion.

Basándose en lo que se ha dicho anteriormente, se ha determinado que el material 1 según la presente invención es particularmente adecuado para su uso en sistemas de refrigeración, ya que debido al número, distribución e interconexión de los poros, es posible obtener una superficie de evaporación (y contacto hidrófilo) de cientos de m2 para una muestra con pequeñas dimensiones, por ejemplo, aproximadamente 250 cm3 y al mismo tiempo una fuerte capacidad para absorber líquido; en particular, debido a los poros con un diámetro que oscila entre 0,1 |im y 0,3 nm, el material 1 no se seca debido a la evaporación, especialmente cuando se aplica calor considerable dentro del material.

Ventajosamente, el material 1 según la presente invención es capaz, si se humedece con un líquido (en particular agua) de disminuir espontáneamente su temperatura unos pocos grados (normalmente hasta temperaturas del orden de la temperatura de bulbo húmedo del aire circundante) tanto con respecto al entorno externo como con respecto al líquido con el que está saturado.

Se observa que el material 1 es capaz de mantener de manera estable la temperatura más baja que el entorno externo. En otras palabras, cuando el material 1 sigue humedeciéndose en un extremo con líquido, permanece constantemente saturado con líquido y permite que la diferencia de temperatura alcanzada se mantenga con el entorno externo y con la fuente de líquido de manera estable a lo largo del tiempo.

Se observa que cuanto más pequeños son los poros, mayor es la altura del líquido en el material por ascenso capilar. Por tanto, el material 1, que tiene una amplia gama de poros con un diámetro que oscila entre 0,1 |im y 0,3 nm, permite una saturación difusa y rápida del material 1 por medio del líquido.

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Además, cuanto más pequeños son los poros del material 1, menor es la temperatura a la que el líquido se congela en el interior. Por tanto, por medio del material 1, es posible disminuir, en el orden de decenas de grados centígrados °C, la temperatura de congelación de un líquido, en particular agua, contenida en su interior. En otras palabras, el material 1 puede usarse también en entornos a bajas temperaturas, incluso por debajo de 0°C.

Posibles usos del material 1

El material 1 según la presente invención se presta ventajosamente por sí mismo para los siguientes usos.

Uso para refrigeración.

La figura 14 ilustra esquemáticamente un sistema de refrigeración 20 que comprende una unidad de enfriamiento 21 (ilustrada en detalle en la figura 15) que a su vez comprende una pluralidad de módulos 22 (ilustrados en detalle en la figura 16) hechos con el material 1. Dado que el material 1 es rígido, en particular, la rigidez del material 1 puede modificarse en función del porcentaje en peso de arcillas con las que se forma la mezcla de materia prima tal como se describió en detalle anteriormente, es posible crear unidades que son independientes y apilables para crear estructuras con diferentes formas más o menos complejas según cómo se apilen los módulos 22.

En particular, según la figura 15, la unidad de enfriamiento 21 comprende: una entrada 23 para un flujo de líquido o gas de deshumidificación (en este ejemplo, un flujo de aire de deshumidificación F1) sin aumentar el contenido de vapor de agua del mismo; una salida 24 para el flujo de aire F1, un cuerpo 25, una entrada 26 para un flujo de gas o líquido F2 que va a enfriarse y una salida 27 para el flujo de gas o líquido enfriado F2.

El cuerpo 25 tiene un eje longitudinal L. El cuerpo 25 está formado por una pluralidad de módulos 22. El cuerpo 25 está intercalado entre la entrada 23 y la salida 24 para que el flujo de aire F1 fluya longitudinalmente a lo largo del cuerpo 25. El cuerpo 25 está intercalado entre la entrada 26 y la salida 27 de modo que el flujo de aire F2 pasa a través del cuerpo 25 transversalmente al eje L.

El cuerpo 25 comprende una pluralidad de paredes P que se forman por medio de los módulos 22 y se colocan una al lado de la otra. Según la figura 16, los módulos 22 de una pared P están apilados unos sobre otros.

Cada módulo 22 comprende uno o más conductos 28, cada uno de los cuales está configurado para que el flujo de gas o líquido F2 lo cruce. Cada conducto 28 está recubierto en su interior para permitir el intercambio de calor y, al mismo tiempo, impedir el intercambio de humedad entre el material 1 del módulo 22 y el flujo de gas o líquido F2. Ventajosamente, cada conducto 28 está recubierto por una película o pintura metálica. En particular, cada conducto 28 está recubierto con material impermeable y térmicamente conductor, por ejemplo, cobre.

Además, cada módulo 22 tiene uno o más canales 29. Los conductos 28 y los canales 29 no se cruzan entre sí. Tal como se ilustra en la figura 16, los módulos 22 de las paredes P son idénticos entre sí, de modo que los conductos 28 de los módulos adyacentes (por ejemplo, 22a y 22b) se comunican entre sí. Los módulos 22 de las paredes P son idénticos entre sí, de modo que los canales 29 de los módulos adyacentes (por ejemplo, 22a y 22c) de una pared P se comunican entre sí.

Tal como se ilustra en la figura 16, los módulos 22 de las paredes P están hechos de modo que el flujo de gas o líquido F2 fluye dentro de los conductos 28, mientras que el flujo de aire F1 fluye fuera de los módulos 22, en contacto con las superficies externas. En particular, el flujo de aire F1 fluye en el espacio intermedio I entre dos paredes adyacentes P.

Ventajosamente, la unidad de enfriamiento 21 comprende esponjas 30, que se insertan dentro de los canales 29. Las esponjas 30 son del tipo generalmente indicado por el término tela de esponja y están hechas de algodóncelulosa.

En uso, las esponjas 30 se mantienen húmedas por medio de una fuente de líquido, en particular agua, no ilustrada. Se observa que el líquido debe estar sin partículas contaminantes que puedan obstruir los poros del material 1. El material 1 de los módulos 22 absorbe el líquido de las esponjas 30 por succión para saturar todo el módulo 22 y toda la pared P con el líquido. El uso de las esponjas 30 es particularmente ventajoso ya que, si el módulo 22 tiene una grieta o está parcialmente roto en las proximidades del canal 22, el líquido no se escapa accidentalmente sino que permanece en la esponja 30. Además, si el material 1 se fractura, la esponja 30 no transfiere el líquido a las fracturas del material 1. En otras palabras, por medio del uso de las esponjas 30, el material 1 absorbe el líquido únicamente por succión de las esponjas 30, evitando así la circulación de líquido libre dentro de la unidad de enfriamiento.

El flujo de gas o líquido F2 se transporta a los conductos 28 y a través de las paredes P para intercambiar calor con el material 1 de los módulos 1. Se observa que, tal como se describió anteriormente, el material 1 de los módulos 22

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se enfría en contacto con el líquido a la temperatura de bulbo húmedo del aire circundante F1. Por tanto, si el flujo de gas o líquido F2 es un flujo de aire, el flujo de aire F2, cuando pasa a través de los conductos 28, intercambia calor con el material 1, enfriando pero no absorbiendo la humedad, por tanto, el flujo de aire F2 no adquiere humedad adicional ya que las paredes de los conductos 28 están cubiertas con material impermeable y térmicamente conductor.

Tal como ya se mencionó, esto es particularmente ventajoso para enfriar un flujo de aire F2 que se usará en entornos donde es necesario evitar la formación de humedad, por ejemplo dentro de centros de datos.

Ventajosamente, se hace que el flujo de aire F1 fluya en el espacio intermedio I entre las paredes P y fuera de los módulos 22 para eliminar la humedad creada dentro del cuerpo 25 debido al fenómeno de evaporación del líquido dentro y/o a lo largo de la superficie de los módulos 22. El flujo de aire F1 se transporta hacia el exterior.

Dado el bajo costo y las dimensiones globales de la unidad de enfriamiento 21, pueden usarse dos o más unidades de enfriamiento 21 en cascada para alcanzar temperaturas incluso por debajo de la temperatura de bulbo húmedo del aire externo por la evaporación del agua únicamente, sin el uso de unidades basadas en el ciclo de Carnot, lo que requiere un suministro considerable de energía. Por ejemplo, puede usarse una unidad de enfriamiento 21 para enfriar aire externo en lugar de aire interno hasta una temperatura cercana a la temperatura de bulbo húmedo del aire externo, sin aumentar el contenido de agua del mismo. Este flujo de aire puede introducirse a su vez en una unidad de enfriamiento 21 posterior en cascada en lugar del aire externo, la temperatura se reducirá adicionalmente por la evaporación del agua y, por tanto, puede llevarse un tercer flujo de aire por debajo de la temperatura de bulbo húmedo del aire externo. Podrían ser posibles mejoras adicionales añadiendo unidades de enfriamiento 21 adicionales en cascada. En teoría, también debe ser posible mejorar la eficiencia pretratando el aire entrante con el aire que sale de las diversas unidades de enfriamiento 21, pero esto requeriría intercambiadores de aire-aire.

El uso de una unidad de enfriamiento 21 puede aplicarse ventajosamente también si el sistema de refrigeración 20 descrito se usa con sistemas convencionales basados en el ciclo de Carnot que, por sí mismos, requieren una energía considerable. Se observa, por ejemplo, que la figura 14 ilustra una aplicación particular de la unidad de enfriamiento 21, en la que la unidad de enfriamiento 21 se usa para preenfriar un flujo de aire F1 que va a enviarse a un acondicionador 31 para enfriar un centro de datos.

El circuito de la figura 14 absorbe y transporta el flujo de aire F1 dentro de la unidad de enfriamiento 21 para eliminar la humedad formada dentro del cuerpo 25.

En comparación con los sistemas de refrigeración de tipo conocido, por ejemplo, sistemas adiabáticos que usan un flujo de aire que cubre directamente una superficie de evaporación, como esponjas empapadas en agua, el sistema de refrigeración 20 tiene la ventaja de no requerir un intercambiador de calor de aire-aire para enfriar un flujo de aire sin aumentar la humedad del mismo debido a la evaporación del agua, o un intercambiador de aire-agua para enfriar el agua. Además, ventajosamente en algunas condiciones, el sistema de refrigeración 20 tiene la ventaja de llevar el flujo de aire F2 por debajo de la temperatura de bulbo húmedo del flujo de aire F1 (límite mínimo que puede alcanzarse por medio de los sistemas de refrigeración normales por evaporación de agua). Además, ventajosamente, el hecho de que no se requiera un intercambiador de aire-aire o de aire-agua-aire y el bajo coste del material 1 podrían hacer viable en la práctica usar varios sistemas de refrigeración 20 en cascada, lo que hace posible lograr caídas de temperatura incluso mayores que las del sistema de refrigeración individual 20.

Tal como se ilustró anteriormente, el material 1 puede aplicarse ventajosamente no solo en refrigeración sino también en los siguientes entornos: succión de líquidos; absorción de humedad; batería de energía de “efecto Seebeck”; producción de hidrógeno.

Uso para la producción de hidrógeno a partir de agua y radiación solar/electromagnética/térmica

Se ha observado que cuando el material 1 está en contacto con el agua y está expuesto a fuentes de radiación, por ejemplo, calor, al menos en la superficie del material 1, hay zonas con una forma de pH diferente (tal como se ilustra en la figura 12) de modo que en algunas zonas caracterizadas por un pH ácido, estas se deben a la presencia de agua con iones de hidrógeno (H+) en exceso, en otras zonas con pH básico es probable la presencia de iones OH-en exceso. Se plantea la hipótesis de que este fenómeno se debe al hecho de que el material 1 permite que al menos parte del agua absorbida y en contacto con el material hidrófilo pase al estado “cristalino líquido” según la teoría de Pollack, y esto está favorecido por el contacto de al menos partes internas del material con radiación como calor, también calor residual de otros procesos o radiación solar.

Si fuera posible usar el componente de agua con iones de hidrógeno en exceso (H+), podría producirse hidrógeno (H2) agregando electrones. Este procedimiento podría requerir menos energía adicional que los sistemas conocidos actualmente.

En particular, dado que el material 1 permite obtener agua disociada, en este caso tal como se ilustra en la figura 12 con un pH inferior a siete en la parte central de los poros, y con un pH superior a 7 a lo largo de las paredes de los poros, cuando el agua alcanza la superficie de evaporación del material 1, tiende a disponerse en parches, algunos con un pH inferior a siete y otros con un pH superior a 7, tal como puede observarse en la figura 12. Por tanto, el material 1 puede usarse para pretratar el agua en un proceso de producción de hidrógeno con el fin de obtener agua de preparación del proceso con un alto contenido de iones de hidrógeno.

Uso para la extracción de agua del suelo/paredes/materiales con agua presente en el interior por medio de un proceso eficiente energéticamente.

Debido a su hidrofilia, el material 1 tiende a absorber agua libre a través de su superficie, extrayéndola de materiales menos hidrófilos que el propio material 1. El agua así extraída y elevada por capilaridad y puesta en contacto, por ejemplo, con una esponja caracterizada por un grado de hidrofilia del mismo orden que el del material 1, puede retirarse y expulsarse por medio de la esponja. Este proceso se produce espontáneamente y sin gasto de energía aparte de la absorbida por el material 1 en forma de calor externo. Esto permite la producción de sistemas con bajo consumo de energía para extraer agua, por ejemplo, del suelo arcilloso, tanto con el fin de secarlo, por ejemplo antes de obras de ingeniería civil, como para extraer agua para riego y/u otros fines del suelo arcilloso donde los medios disponibles hoy en día requieren un gasto energético considerable.

Uso para la filtración de agua y/o modificación de la composición de disoluciones acuosas por medio de procesos eficientes energéticamente.

El proceso descrito anteriormente, que permite que tanto el agua libre como el agua presente en materiales que son menos hidrófilos que el material 1 se extraigan por capilaridad y que luego permite el paso de este agua capilar a través de la esponja descrita anteriormente transformándola en agua por gravedad, cambia la composición química del agua extraída (es decir, la composición química del agua de partida) con respecto al agua recuperada por medio del circuito descrito anteriormente.

Consideraciones finales

A partir de lo que se ha dicho anteriormente, se deduce que el material 1 permite la maximización de la evaporación de líquidos, tales como agua, y/o la maximización de la disociación del agua en EZ- (OH-) y H+, en el que dicha disociación indica la transformación del agua del estado líquido normal al estado “cristalino líquido”.

El material 1 usado dentro de los sistemas de refrigeración, que aprovecha las características del material 1, ofrece varias ventajas con respecto a los materiales de tipo conocido, incluida la producción de sistemas indirectos de refrigeración por evaporación (o circuito doble de aire-aire o aire-agua-aire) que son simples y económicos de fabricar, no requieren intercambiadores de calor de aire-aire o aire-agua y también pueden usarse económicamente en cascada.

De hecho, en los sistemas de refrigeración de tipo conocido, el enfriamiento afecta al aire en el que se evapora el agua, y no al interior de un material sólido. Por tanto, el material 1 dentro de una unidad de enfriamiento 21 del tipo descrito anteriormente también permite realizar la función de intercambiador de calor. De este modo, ya no es necesario un intercambiador de aire-aire separado para enfriar el aire sin aumentar la humedad del mismo o un intercambiador de aire-agua ya que el material 1 actúa tanto como elemento de evaporación como intercambiador de calor, produciendo así un sistema indirecto que es más compacto, sencillo y económico de fabricar.

Una ventaja adicional es que el material 1 absorbe una cantidad de agua sustancialmente igual al agua que se evapora, a diferencia de los sistemas “adiabáticos” tradicionales en los que solo una parte del agua introducida en el sistema se evapora y la parte restante se recupera o se expulsa. Además, el agua no se evapora en contacto directo con el aire (como, por ejemplo, agua pulverizada en un flujo de aire o agua depositada en una superficie cubierta por un flujo de aire), sino dentro del material 1 en ausencia de un contacto directo entre el agua que se evapora y un flujo de aire.

Una diferencia adicional entre los sistemas de refrigeración “adiabáticos” de tipo conocido y el sistema de refrigeración 20 o un sistema de refrigeración que aprovecha el material 1 es que las frigorías generadas dentro del material 1 se toman al menos principalmente de una zona donde el agua aún no está en la fase de vapor, a diferencia de los otros sistemas que usan principalmente las frigorías generadas por la evaporación del agua.

Al mismo tiempo, el material 1 puede usarse ventajosamente: dentro de sistemas de pretratamiento de agua para la producción de hidrógeno usando calor residual y/o radiación solar; en sistemas para la extracción de agua del suelo/paredes/materiales que requieren fuentes de energía externas con respecto a la energía que el material absorbe del entorno circundante; sistemas para filtrar agua y/o modificar la composición de disoluciones acuosas por medio de un proceso eficiente energéticamente. Además, el material 1 puede usarse en procesos que pueden requerir la evaporación/disociación de agua con baja contribución de energía además de la absorción de radiación, tal como la radiación térmica, también del entorno externo.

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Claims

REIVINDICACIONES

i. Material poroso, caracterizado porque tiene: una porosidad que oscila entre el 50% y el 80%, en particular entre el 60% y el 70%; poros interconectados; al menos una parte hecha de un material hidrófilo, en particular al menos una parte de las superficies internas de los poros está hecha de un material hidrófilo; un coeficiente de permeabilidad (k) mayor de 10-6 m/s; y en el que, en un volumen dado del material (1), el volumen total de poros con un diámetro que oscila entre 0,1 |im y aproximadamente 0,3 nm es de al menos el 15% del volumen total de los poros, en particular aproximadamente entre el 15% y el 34% del volumen total de los poros.
2. Material según la reivindicación 1, en el que desde el 24% hasta el 32%, en particular aproximadamente el 28%, del volumen de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre aproximadamente 0,8 mm y aproximadamente 6,25 |im.
3. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que desde el 36% hasta el 44%, en particular aproximadamente el 40%, del volumen de los poros está ocupado por poros que tienen un diámetro que oscila entre 6,25 |im y 0,1 |im.
4. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en un volumen dado del material (1), el volumen total de poros con un diámetro que oscila entre aproximadamente 0,3 nm y aproximadamente 140 pm es de al menos el 5% del volumen total de los poros, en particular oscila entre el 5% y el 10%.
5. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que tiene un porcentaje de poros interconectados mayor del 80%; en particular, el material (1) tiene un porcentaje de poros interconectados mayor del 90% y preferentemente mayor del 95% aproximadamente.
6. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque es hidrófilo, concretamente tiene una humectabilidad que es tal que una gota de agua que entra en contacto con la superficie del material (1) tiene un ángulo de contacto (0) que es menor de 10°, en particular el ángulo de contacto (0) es menor de 5°.
7. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la permeabilidad (k) del material (1) es mayor de 10-6 m/s y menor de 10-4 m/s; en particular, la permeabilidad del material (1) es de aproximadamente 10-5 m/s.
8. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la razón entre el peso de una muestra de material saturado a través de inmersión en agua y el peso de la misma muestra saturada a través de ascensión capilar de agua es de al menos el 90%, en particular el 93%.
9. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque es sólido; en particular, el tamaño y la distribución relativa de los poros son iguales cuando el material (1) está seco y cuando el material (1) se humedece con agua desmineralizada.
10. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque es rígido.
11. Material según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque se deriva de materiales con una naturaleza arcillosa.
12. Material según la reivindicación 11 y que comprende:

- arcillas, que, a su vez, comprenden gránulos con un tamaño que es menor de 1/256 mm y tienen poros con un diámetro de algunos nm, en particular comprendiendo el material (1) desde el 30% hasta el 50% en peso de arcillas;

- margas, que tienen partículas con un diámetro que oscila entre aproximadamente 1/16 mm y aproximadamente 1/256 mm, en particular comprendiendo el material (1) que hasta el 35% en peso de margas; y

- arenas, que tienen partículas con un diámetro que oscila entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 1/16 mm, en particular comprendiendo el material (1) hasta el 35% en peso de arenas; en particular comprendiendo el material un porcentaje en peso de carbonato de calcio por debajo del 15%.
13. Método para la producción de un material (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que comprende las etapas de:

- provisión de un material de partida, en particular un material arcilloso;

- pulverizado del material de partida, para obtener un polvo de partida;

- formación de una mezcla de materia prima mezclando dicho polvo de partida con un líquido, gránulos capaces de crear poros adicionales en el interior del material de partida a través de sustracción, en particular gránulos capaces de quemarse y/o pasar a la fase gaseosa a una temperatura dada, y elementos oxidantes;

- secado de la mezcla de materia prima; y

- cocción de la materia prima, para permitir la combustión y/o el paso a la fase gaseosa de dichos gránulos; en el que,

durante la etapa de formación de una mezcla, se mezclan los siguientes elementos:

- el polvo de partida en un porcentaje que oscila entre el 40% y el 80%, en particular entre el 60% y el 70%, del peso total de una fracción sólida de la mezcla, lo que significa de la suma de los pesos de dicho polvo de partida y de dichos gránulos y de posibles elementos oxidantes en estado sólido;

- una primera parte de los gránulos con un tamaño de grano que oscila entre 0,1 mm y 0,1 |im en un porcentaje que oscila entre el 10% y el 40%, en particular entre el 20% y el 25%, de la fracción sólida de la mezcla; y

- una segunda parte de gránulos con un tamaño de grano que oscila entre 0,1 mm y 1 |im en un porcentaje en peso que oscila entre el 5% y el 20%, en particular entre el 8% y el 15%, de la fracción sólida de la mezcla.
14. Método según la reivindicación 13, en el que el material de partida comprende:

- arcillas, que, a su vez, comprenden gránulos con un tamaño que es menor de 1/256 mm y tienen poros con un diámetro de algunos nm, en particular el material de partida comprende desde el 30% hasta el 50% en peso de arcillas;

- margas, que tienen partículas con un diámetro que oscila entre aproximadamente 1/16 mm y aproximadamente 1/256 mm, en particular el material de partida comprende hasta el 35% en peso de margas; y

- arenas, que tiene partículas con un diámetro que oscila entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 1/16 mm, en particular el material de partida comprende hasta el 35% en peso de arenas; - preferentemente el material comprende un porcentaje en peso de carbonato de calcio por debajo del 15%.
15. Método según la reivindicación 13 o 14, en el que, durante la etapa de formación de una mezcla de materia prima, el porcentaje de arcillas se cambia basándose en el tipo de uso del material (1); en particular, el porcentaje en peso de las arcillas puede aumentarse añadiendo a dicho polvo de partida gránulos de caolín, concretamente caolinita, y/o gránulos de bentonita; por ejemplo caolín (caolinita) en polvo y/o bentonita en polvo, en un porcentaje en peso que oscila entre el 5% y el 10% de la fracción sólida de la mezcla, para aumentar, en particular hasta el 50%, el porcentaje en peso de arcillas de dicho material (1).
16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que, durante la etapa de formación de una mezcla, se añaden elementos oxidantes a dicho polvo de partida, que son capaces de aumentar el volumen de la mezcla y/o de permitir la combustión y la producción de oxígeno cuando alcanzan una temperatura predeterminada; en particular, durante la etapa de formación de una mezcla, se añade perborato de sodio a dicho polvo de partida con un porcentaje en peso que oscila entre el 0,1% y el 1% de la fracción sólida de la mezcla.
17. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que la etapa de formación de una mezcla comprende las subetapas de:

- formación de una preparación granulada; y

- mezclado de un líquido con dicha preparación granulada hasta que la mezcla de materia prima tiene una densidad de 0,1 Kq/cm2 según la prueba de penetrómetro de bolsillo.
18. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 13 a 17, en el que el líquido es una mezcla que comprende aproximadamente el 50% en peso de agua y aproximadamente el 50% en peso de peróxido de hidrógeno a 120 volúmenes.
19. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, en el que la etapa de cocción comprende las subetapas de:

- cocción de la materia prima durante 4 horas con una temperatura que oscila entre la temperatura ambiente y 200°C, para eliminar el líquido que está todavía presente en la materia prima secada; en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde la temperatura ambiente hasta 200°C;

- cocción de la materia prima durante 4 horas con una temperatura que oscila entre 200°C y 500°C, para permitir la combustión y/o el paso a la fase gaseosa de los gránulos añadidos a la mezcla de materia prima; en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde 200° hasta 500°C; - cocción de la materia prima durante 4 horas con una temperatura que oscila entre 500°C y 800°C, para provocar el cambio de composición mineralógica en las arcillas presentes en la mezcla de materia prima, provocando por tanto endurecimiento y/o cementación; en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde 500° hasta 800°C;

- cocción de la materia prima durante 4 horas con una temperatura que oscila entre 800°C y 1000°C, para completar el endurecimiento y/o la cementación del material (1); en particular, aumentándose la temperatura, incluso de una manera no lineal, desde 800° hasta 1000°C.
20. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19 y que comprende la etapa de conformado de dicha materia prima; en el que la etapa de conformado es posterior a la etapa de formación de una mezcla y previa a la etapa de secado; preferentemente, comprendiendo dicho método la etapa de enfriamiento de dicho material (1), que es posterior a la etapa de cocción.
21. Uso de un material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 en un sistema de refrigeración (20).
22. Uso de un material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 en un sistema de absorción de líquido y/o humedad.
23. Uso de un material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para la disociación y/o polarización de agua.
24. Unidad de enfriamiento (21) que comprende uno o más módulos (22) que están al menos parcialmente hechos de un material (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
25. Unidad de enfriamiento según la reivindicación 24 y que comprende una primera entrada (23) para un fluido de deshumidificación (F1); una primera salida (24) para el fluido de deshumidificación (F1), un cuerpo (25), que está formado por uno o más módulos (22), una segunda entrada (26) para un fluido de funcionamiento (F2) que va a enfriarse y una segunda salida (27) para el fluido de funcionamiento (F2) que se ha enfriado; en el que el cuerpo (25) tiene uno o más conductos internos (28) y está intercalado entre la primera entrada (23) y la primera salida (24), de modo que el fluido de deshumidificación (F1) cubre las paredes exteriores de dicho cuerpo (25) en una primera dirección; en el que el cuerpo (25) está intercalado entre la segunda entrada (26) y la segunda salida (27), de modo que el fluido de funcionamiento (F2) fluye a través de cada conducto interno (28) en una segunda dirección.
26. Unidad de enfriamiento según la reivindicación 25, en la que cada conducto (28) está recubierto, en el interior, con un material que es capaz de garantizar un intercambio térmico, pero impide un intercambio de humedad entre el material y el fluido de funcionamiento (F2).
27. Unidad de enfriamiento según la reivindicación 25 o 26, en la que cada módulo (22) tiene, además, uno o más canales (29); en la que los conductos (28) y los canales (29) no se cruzan entre sí; en la que cada canal (29) está configurado para que fluya a su través un líquido; en particular, la unidad de enfriamiento (21) comprende esponjas (30), que se insertan en dichos canales (29) y son capaces de intercambiar el líquido con el material (1).