فوم اقتصادی خنک کننده ساختمان

فوم بر پایه چوب به طور غیر فعال ساختمان‌ها را خنک می‌کند تا هزینه‌های انرژی را کاهش دهد. بخش عظیمی از مصرف انرژی صرف گرمایش و سرمایش خانه‌ها و ساختمان‌ها می‌شود، بنابراین یافتن راه‌های جدید برای تنظیم غیرفعال دما مهم است.

مهندسان در چین و آلمان یک فوم جدید بر پایه چوب ساخته اند که می‌تواند ساختمان‌ها را به شدت خنک کند، تا حدی که به راحتی قابل تنظیم باشد.

تهویه مطبوع موثر است، اما دوستدار محیط زیست نیست. در سال‌های اخیر، دانشمندان در حال توسعه تکنیک‌هایی بوده‌اند که الکتریسیته زیادی را مصرف نمی‌کند، از جمله رنگ‌های فوق‌سفید یا پوشش‌های آینه‌ای که نور خورشید را منعکس می‌کنند و سیستم‌های خنک‌کننده تابشی که گرمای ساختمان را به صورت امواج فروسرخ به آسمان، جایی که مستقیماً از آن عبور می‌کند، ساطع می‌کنند.

اما اثربخشی این سیستم‌ها در شرایط مختلف می‌تواند متفاوت باشد. برای مثال، پوشش‌های انعکاسی همچنان می‌توانند گرما را وارد کنند، در صورتی که هوا به‌خصوص گرم یا مرطوب باشد، در حالی که خنک‌کننده تشعشعی اگر هوا ابری باشد، به خوبی کار نمی‌کند. تنظیم سطح خنک کننده نیز ممکن است سخت باشد.

اکنون دانشمندان دانشگاه گوتینگن و دانشگاه جنگلداری نانجینگ ماده جدیدی ساخته اند که به گفته آن‌ها برخی از این مشکلات را حل می‌کند.

این ماده اساساً یک ماده کف آلود ساخته شده از چوب است که نور خورشید را منعکس می‌کند، به عنوان عایق حرارتی عمل می‌کند و گرمای جذب شده را به جو باز می‌گرداند.

این ماده از نانو کریستال‌های سلولز ساخته شده که با پلی از سیلان متصل شده است که سپس به صورت انجمادی خشک می‌شود و به یک کف سفید و سبک وزن تبدیل می‌شود. محصول نهایی ۹۶ درصد از نور مرئی خورشید را منعکس و ۹۲ درصد از اشعه مادون قرمز جذب شده را ساطع می‌کند.

برای آزمایش توانایی خنک کنندگی این ماده، محققان آن را روی جعبه‌ای قرار دادند که داخل آن با فویل آلومینیومی پوشانده شده بود و در ظهر آن را زیر نور مستقیم خورشید قرار دادند. این مواد داخل جعبه را ۱۶.۵ درجه فارنهایت (۹.۲ درجه سانتیگراد) خنک‌تر از هوای بیرون نگه می‌داشت و حتی در هوای مرطوب همچنان فضای داخلی را ۱۳.۳ درجه فارنهایت (۷.۴ درجه سانتیگراد) خنک‌تر نگه می‌داشت.

محققان تخمین می‌زنند که اگر برای پوشش سقف و دیوار‌های یک ساختمان در مقیاس بزرگ‌تر استفاده شوند، می‌توانند به طور متوسط ۳۵ درصد انرژی مورد نیاز برای خنک‌سازی را کاهش دهند.

جالب‌تر از همه این که، قدرت خنک کنندگی فوم در صورت فشرده شدن کاهش می‌یابد. ممکن است این یک نقطه ضعف به نظر برسد، اما تیم محققان پیشنهاد می‌کنند که فشردن فوم می‌تواند روشی مفید برای تنظیم دقیق مقدار خنک‌کننده در شرایط آب و هوایی یا محیطی باشد.

محققان می‌گویند که فوم خنک کننده جدید در نهایت می‌تواند راه را برای مواد تنظیم کننده حرارتی هموار کند که نه تنها خود سازگار با محیط زیست هستند، بلکه هزینه انرژی مصرفی برای خنک کردن را نیز کاهش می‌دهد.

این تحقیق در مجله نانو لترز منتشر شده است.

منبع: سایت نیواطلس منتشره از انجمن شیمی آمریکا