Дослідники Техаського університету розробили матеріал на основі дерева, який допомагає підтримувати комфортну температуру в будівлях без використання електрики.
Про це пише видання Interesting Engineering.
Новий матеріал використовує технологію фазової зміни, що дозволяє зберігати тепло вдень і віддавати його вночі. Це може зменшити рахунки за електроенергію для кондиціонування та опалення.
«Наш матеріал працює як термобатарея: він заряджається, поглинаючи тепло», — пояснила доктор Шуан (Сінтія) Цуй, асистентка професора механічної інженерії.
Фазова технологія дозволяє будівлям природно балансувати енергоспоживання: надлишкове тепло вдень накопичується, а вночі повертається назад, знижуючи потребу у кондиціонерах чи опаленні. Матеріали поглинають тепло під час плавлення і віддають його при твердінні, що значно підвищує енергоефективність.
«Наприклад, влітку матеріал поглинатиме тепло з вулиці, що зменшить підвищення температури в кімнаті. Якщо будівля містить достатньо такого матеріалу, кондиціонер може навіть не знадобитися», — додала Цуй.
Раніше проблемою фазових матеріалів було те,
що вони текли під час переходу з рідкого стану у твердий, що ускладнювало їхнє використання. Зазвичай їх обмежували в інших матеріалах, але це зменшувало ефективність.
Команда Техаського університету вирішила цю проблему, використавши пористу структуру дерева. Вони видалили лігнін — жорсткий «клей» у клітинах рослини — залишивши пористий каркас з целюлози. Потім пори заповнили сумішшю фазового матеріалу та м’якого пластику. Пластик закріплює теплоємний компонент і одночасно зміцнює дерево.
У лабораторних випробуваннях матеріал витримав 1000 циклів нагрівання та охолодження без витоків або втрати міцності. «На відміну від багатьох енергозберігаючих матеріалів, ці дерев’яні композити з фазовою зміною зберігають міцність навіть після численних циклів», — зазначив один зі співавторів, доктор Хонгбінг Лу.
Зараз команда працює над вдосконаленням технології та її комерційним впровадженням, щоб зробити енергоефективне опалення та охолодження доступним для масового використання.
Читайте також:
