Valószínűleg új energiatakarékos építőanyagok váltják fel a klímaberendezéseket

A Massachusetts Institute of Technology 'Technical Review' magazinja a közelmúltban arról számolt be, hogy hamarosan az Egyesült Államokban is elérhető lesz egy olyan építőanyag, amely nappal képes elnyelni a hőt, éjszaka pedig leadni a hőt, ezáltal csökkentve a légkondicionáló használatát.

A bevezető szerint jelenleg a legtöbb épület falán gipszkartont használnak. Az észak-karolinai National Gypsum egy új típusú gipszkartont tesztel, amely olyan kapszulaanyagot tartalmaz, amely a hő elnyelésével passzívan hűtheti az épületeket. Ezeket a kapszulaanyagokat a német BASF vegyipari óriás (BASF) gyártja, és számos építőipari termékhez hozzáadható. Európában ezt az új típusú kapszulaanyagot egyes építőipari termékekben alkalmazták.

Ez a fajta kapszulaanyag fázisváltó anyagot tartalmaz, vagyis azt az anyagot, amely a hőmérséklet változásával alakját változtatja és látens hőt tud biztosítani. Ezáltal a ház hűtésének elve megegyezik azzal az elvvel, hogy az italt a jégkockák olvadásakor a hő elnyelésével hűtik. . Minden polimer kapszula paraffinviaszt tartalmaz, amely szobahőmérsékleten megolvad, így a szobahőmérsékletet alapvetően állandó szinten tudja tartani a nap folyamán. A paraffinviasz hűvös időjárási körülmények között működik a legjobban éjszaka. Az éjszakai hőmérséklet csökkenése után a kapszula újra megkeményedhet, hogy felszabadítsa a napközben tárolt hőt.

Peter Schossig a müncheni Fraunhofer Intézet mérnöke. Kutatócsoportja a BASF-fel együttműködve fejlesztette ki ezt a kapszulát. Elmondta, hogy Dél-Európa egyes országaiban ez az anyag annyi hőt képes elnyelni a nap folyamán, hogy akár 20%-ot is megtakarítson a légkondicionálás villamosenergia-igényében. Észak-Európában, ahol az éjszakai hőmérséklet hűvösebb, előfordulhat, hogy az ezt az anyagot használó épületekben egyáltalán nincs szükség légkondicionálóra.

Ez az új vívmány elősegíti az építőiparban azt a zöld trendet, hogy olyan zöld építőanyagokat használjanak, amelyek képesek fenntartani a kényelmes belső hőmérsékletet elektromos áram nélkül. Az Egyesült Államokból származó adatok szerint Az Egyesült Államokban az Energy Information Administration, az épületek fogyasztják az ország villamosenergia-termelésének körülbelül 70%-át, ennek 8%-át az otthonok és irodák légkondicionálására használják fel. Jelenleg az Egyesült Államokban széles körben használják a könnyű építőanyagokat, például a fakereteket és a gipszkartonokat. Gyorsan készsé tudják tenni az épületet, de ezek az anyagok nem vesznek fel sok hőt, így a helyiség hőmérséklete a nap folyamán erősen ingadozik.

Leon Glicksman, az MIT építőipari technológiai és gépészmérnöki professzora azt mondta, hogy a fázisváltó anyagok lehetőséget adnak a könnyű építőanyagok hőtárolására. Az 1950-es évek óta több cég is próbálkozott olyan passzív hűtőrendszerek kifejlesztésével, amelyek a fázisváltó anyagok tulajdonságait hasznosítják, de korlátozott eredményeket értek el, mert nehéz új anyagokat hozzáadni a meglévő építőanyagokhoz.

A BASF a megolvadt viasz forró vízzel való gyors keverésével állít elő mikrokapszulákat. Mivel a viasz és a víz taszítja egymást, a viasz sok apró viaszcseppet képez a vízben. Amikor a kutatók akril prekurzorokat adtak a viasz-víz keverékhez, a viasz és a víz közötti taszító erő hatására az akril prekurzorok bevonják a viaszcseppek felületét. A kapott nedves keveréket hozzáadhatjuk a gipszkarton készítéséhez használt porhoz, vagy száradás után hozzáadhatjuk más építőanyagokhoz, például cementhez és gipszhez.

A DuPont, egy másik vegyipari óriás is fázisváltó anyagokat gyárt kapszulákká, és hozzáadta azokat az Európában értékesített hőelnyelő lemezekhez. A BASF stratégiája kissé eltér a DuPont stratégiájától: a kapszulákat más cégeknek adják el, hogy építőanyagokhoz, például mennyezetekhez, pórusbeton blokkokhoz és gipszkarton lapokhoz adják hozzá. A BASF által végzett tanulmány becslése szerint a villamosenergia-árakat és a németországi éghajlati viszonyokat példának vesszük, ha 360 gramm fázisváltó anyagot (körülbelül 4883 USD) adunk a lakóházban használt gipszhez, megspórolható a villanyszámla. 5 éven belül. fedezi a költséget