Újfajta fázisváltó anyagot fejlesztettek, ami melegen tarthatja az épületeket
A fázisváltó anyagok lehetnek a jövő energiahatékonyságot növelő építészeti megoldásainak egyik legígéretesebb jelöltjei, mivel ezek az anyagok a nagy energiasűrűségük miatt jelentős mennyiségű hőt tudnak felszabadítani vagy éppen, ha hűtési célokra használják őket, a környezetüktől elvonni, miközben fázisváltáson mennek keresztül. A fázisváltás lehet halmazállapotváltozás, a legtöbb esetben ilyen jellegű módosulást takar a kifejezés, például folyékony állapotból szilárdba való átmenet vagy ennek fordítottja, de lehet a szilárd állapoton belüli változás is.
A könnyen használható fázisváltó anyagok közé tartozik a mindenhol megtalálható és egyszerűen hozzáférhető víz is, de különböző anyagoknak vagy ezek keverékeinek a kísérletei alatt már számos más olyan vegyületet találtak a kutatók, amelyek bizonyos szempontból alkalmasabbak a melegítésre vagy hűtésre való használatra. A Martin Luther Egyetem Halle-Wittenberg és a Leipzig Egyetem kutatói most egy olyan új struktúrát fejlesztettek ki, ami a falakba építve az épületek melegen tartását az eddigi módszereknél jobb hatásfokkal oldhatja meg, feltéve, hogy a még tesztelés alatt álló anyagot sikerül ipari méretekben is előállítani és használható termékké alakítani.
Az új anyag két jelentős előnnyel rendelkezik a korábban felfedezett fázisváltó anyagokhoz képest: egyrészt a belső részben található, halmazállapot módosuláson áteső vegyületet (ss-PCM, azaz nagy mechanikai stabilitású, alaktartó fázisváltó anyag) körbevevő bevonat összetevői nem ártalmasak az egészségre: ehhez többek között nátrium-dodecil-szulfátot alkalmaztak, ami a kozmetikumokban és tisztító/tisztálkodó szerekben gyakran használt alkotórész, valamint polivinil alkoholt, ami egy szintetikus polimer és az étrendkiegészítő tablettákat vonják be vele. A másik előnyös tulajdonság az anyag szilárdságával kapcsolatos: a legkülső réteg szilikátból áll, ami tartja a formáját, így a benne foglalt anyag halmazállapotváltozása nem okozza a teljes panel olvadását vagy puhulását.
Az egységek a falakba építve napközben, a napos és meleg órákban felvennék és eltárolnák a hőt, majd a hideg estéken leadnák: a számítások szerint ezzel a hagyományos betonnal összehasonlítva 10 Celsius-fokonként 24-szer több hőt/energiát tudnának tárolni. A kutatók által kifejlesztett anyag a kísérletek eredményei szerint akár több mint 2000 halmazállapotváltási ciklus után is nagy hatékonysággal teljesíti a feladatát, de egyelőre csak kis mennyiségben és laboratóriumi körülmények között vizsgálták a vegyületet. A kutatók most azon dolgoznak, hogy még ideálisabb tulajdonságokkal rendelkező összetételt állítsanak elő és később valódi terméket hozzanak létre az anyagból.
(Fotó: Uni Halle/Marian Sorge)
