Кокосы, лимоны и модифицированная древесина — рецепт инновационного строительного материала

Исследователи из Королевского технологического института KTH в Стокгольме разработали новый строительный материал, в котором используются кокосы, лимоны и модифицированная древесина. Эта инновационная тепловая батарея из древесного композита может накапливать как тепло, так и холод, что делает ее идеальным решением для отопления и охлаждения домов. Ученые говорят, что при использовании в жилищном строительстве 100 килограммов материала можно сэкономить около 2,5 кВт*ч в день на отоплении или охлаждении. Исследование было опубликовано в журнале Small.

Как отметил один из авторов исследования из отдела биокомпозитов KTH Питер Олсен, молекулы кокоса в материале могут переходить из твердого состояния в жидкое, которое поглощает энергию, или из жидкого в твердое, которое выделяет энергию, таким же образом, как вода замерзает и тает. Температура перехода материала составляет 24 °C, которая может быть скорректирована в зависимости от области применения и местоположения.

Процесс создания материала включает удаление лигнина из древесины, который создает открытые поры в клеточных стенках древесины и удаляет цвет. Позже структура древесины заполняется молекулами на основе цитрусовых, называемой лимоненакрилатами, и молекулами на основе кокоса. Лимоненакрилат при нагревании превращается в полимер на биологической основе, восстанавливающий прочность древесины и пропускающий свет. Когда это происходит, молекулы кокосового ореха оказываются в ловушке внутри материала, обеспечивая накопление и высвобождение энергии.

Олсен подчеркивает, что новый материал потенциально может быть использован как в качестве наружного, так и в качестве внутреннего строительного материала как для обеспечения прозрачности, так и для экономии энергии. В первую очередь продукт будет применяться во внутренних помещениях для регулирования температуры около отметки 24°C с целью охлаждения и обогрева. Но, заявляет ученый, необходимы дополнительные исследования, чтобы «доработать» его для наружного применения.

Исследователи полагают, что тепловая батарея из древесного композита также может быть использована и в теплицах.

— Когда светит солнце, древесина становится прозрачной и накапливает больше энергии, в то время как ночью она становится облачной и выделяет тепло, накопленное за день, — рассказал Олсен. — Это помогло бы снизить потребление энергии на отопление и в то же время обеспечить более высокий рост.

Авторы исследования считают, что тепловая батарея из древесно-композитных материалов может кардинально изменить ситуацию в строительной отрасли и предложить устойчивые решения для отопления и охлаждения домов и строений.