گرم کردن خانه با مصالح ساختمانی ساخته‌شده از لیمو و نارگیل

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، قیمت انرژی در سرتاسر جهان از سال 2021 به‌طور نگران‌کننده‌ای در حال افزایش بوده به طوری بسیاری از ما این فشار را احساس کرده‌ایم. برخی محققان توصیه هایی در مورد نحوه گرم کردن فرد به جای خانه به اشتراک گذاشته اند، اما محققان در حال کار بر روی مصالح ساختمانی هستند که می تواند به تنظیم دمای داخل خانه کمک کند.

این کامپوزیت جدید کار یک تیم تحقیقاتی از دپارتمان بیوکامپوزیت ها در موسسه فناوری سلطنتی KTH در استکهلم سوئد است و از سه منبع مواد تجدیدپذیر استفاده می کند: نارگیل، لیمو و چوب.

محققان ابتدا یک ساختار منافذ باز در چوب با حذف لیگنین ایجاد کردند که همچنین رنگ آن را از بین می برد. سپس این شکاف ها با لیمونن آکریلات (که می تواند از ضایعات پوست در صنعت آب میوه تهیه شود) و یک مولکول مبتنی بر نارگیل پر شد.

 همانطور که کامپوزیت گرم می شود، مثلاً در اثر قرار گرفتن در معرض نور خورشید یا افزایش دمای محیط، لیمونن آکریلات به پلیمر تبدیل می شود و مولکول های نارگیل را در داخل آن به دام می اندازد. دمایی که در آن انتقال اتفاق می‌افتد را می‌توان بر اساس نیازها تنظیم کرد، اما در این پروژه دما روی 24 درجه سانتی‌گراد (75 درجه فارنهایت) تنظیم شد. با سرد شدن مواد، فرآیند معکوس می شود.

 سلین مونتاناری، محقق KTH، می‌گوید: «ظرافت این روش است که مولکول‌های نارگیل می‌توانند از حالت جامد به مایع تبدیل شوند و در این حالت انرژی جذب کنند، یا از حالت مایع به جامد تبدیل شوند و انرژی آزاد کنند، تقریباً به همان روشی که آب یخ می‌زند و ذوب می‌شود.» پیتر اولسن، عضو این تیم تحقیقاتی، افزود: «از طریق این انتقال، می‌توانیم محیط اطراف خود را گرم یا خنک کنیم، هر کدام که لازم باشد.»

اگرچه این کشف هنوز برای استفاده در ساخت و ساز آماده نیست، اما یک کاربرد اولیه احتمالی برای "باتری حرارتی کامپوزیت چوب" می تواند به عنوان دیوارهای جداکننده داخلی یا از آنجایی که درجه ای از شفافیت برای مواد وجود دارد، به عنوان نوعی صفحه نمایش مورد استفاده قرار بگیرد.با این حال، محققان می گویند که قبل از آماده شدن این کامپوزیت برای استفاده به عنوان مصالح ساختمانی خارجی، باید تحقیقات بیشتری انجام شود.

 تخمین زده می شود که برای هر 100 کیلوگرم (220 پوند) مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز ساختمان - با فرض دمای محیط 24 درجه سانتیگراد - می توان حدود 2.5 کیلووات ساعت در روز صرفه جویی کرد.

همچنین در آینده می‌توان از این کامپوزیت در گلخانه ها نیز استفاده کرد. زمانی که خورشید به کامپوزیت می تابد، چوب شفاف می شود و انرژی بیشتری ذخیره می کند، در حالی که در شب هوا ابری می شود و گرمای ذخیره شده در روز را آزاد می کند.

 این تحقیق در مجله Small منتشر شده است.