La mejora de la eficiencia de los sistemas de conversión y transporte de energía es una de las cuestiones clave para cumplir con el desafío energético, mitigando las emisiones de CO₂ y el calentamiento global. De todas las formas de energía que usamos hoy en día, más del 70% son producidas en o a través de la forma de calor. La intensificación y el control de los procesos de transferencia de calor son las principales tareas en los sistemas de refrigeración, los reactores nucleares, los sistemas mecánicos, etc. El concepto de añadir pequeñas partículas sólidas en un fluido base para incrementar la conductividad térmica de la suspensión se ha practicado desde hace mucho tiempo. Sin embargo, la mayoría de los estudios se realizaron utilizando suspensiones de partículas de tamaño milimétrico o micrométrico (suspensiones coloidales), que dio lugar a problemas tales como la pobre estabilidad de la suspensión y la obstrucción de canales, lo que limita su aplicación práctica. Los nanofluidos se definen como suspensiones diluidas con partículas sólidas de menos de 100 nm. Los nanofluidos presentan algunas ventajas importantes sobre las suspensiones coloidales convencionales como la alta estabilidad, reducción de la obstrucción de canales por las partículas y las capacidades de transferencia de calor. Todas estas ventajas potenciales han impulsado la investigación en el ámbito de los nanofluidos.

La aplicación industrial de la utilización de nanofluidos en los sistemas de transferencia de calor está limitada por el aumento de la viscosidad del fluido (que aumenta la potencia de bombeo) y también por los efectos no tan bien estudiados de envejecimiento, de cambio de fase o la inesperada interacción entre el nanofluido y el sistema de transferencia de calor. Por el momento, la falta de coherencia y la dispersión en los resultados experimentales con nanofluidos, junto con la deficiencia en los resultados teóricos y de modelado en este campo, lleva a una base no desarrollada para la correcta orientación y rentabilidad de la explotación y aplicación de los nanofluidos. Este hecho es especialmente significativo en el caso de los procesos de transferencia de calor por ebullición. Hasta ahora, no hay resultados experimentales disponibles para el caso de procesos de transferencia de calor por ebullición en convección forzada con nanofluidos.

El proyecto coordinado titulado Uso de Nanofluidos para la Mejora de Procesos Térmicos (NanoThermal) se compone de dos subproyectos titulados Caracterización y Optimización de Nanofluidos para Procesos de Transferencia de Calor por Ebullición (NanoOpt) y Caracterización y Optimización de Procesos de Transferencia de Calor por Ebullición con nanofluidos (NanoBoiling). Los objetivos globales del proyecto coordinado son la caracterización apropiada y coherente de diferentes nanofluidos, un estudio experimental sistemático de su comportamiento dentro de las instalaciones de transferencia de calor simplificadas y una mejor comprensión de su comportamiento teórico. Estas características podrían conducir a una adecuada comprensión y una posible optimización de sus cualidades dentro de las aplicaciones industriales.

A fin de alcanzar este objetivo global, en el subproyecto NanoOpt,  nanofluidos tanto estandár como optimizados serán diseñados, producidos y caracterizados. El comportamiento térmico de los nanofluidos formulados será caracterizado y modelado en los procesos de transferencia de calor, con o sin cambio de fase en el subproyecto NanoBoiling.