新しい省エネ建材がエアコンに取って代わる可能性が高い

マサチューセッツ工科大学の「テクニカルレビュー」誌は最近、日中に熱を吸収し、夜間に熱を放出し、それによって空調の使用を減らすことができる建築材料が間もなく米国で入手可能になると報じた。

序文によれば、現在、ほとんどの建物の壁には石膏ボードが使用されているとのこと。 ノースカロライナ州の National Gypsum は、熱を吸収して建物を受動的に冷却できるカプセル材料を含む新しいタイプの石膏ボードをテストしています。 これらのカプセル物質はドイツの化学大手 BASF (BASF) によって製造されており、多くの建築製品に添加できます。 ヨーロッパでは、この新しいタイプのカプセル材料が一部の建築製品に使用されています。

この種のカプセル材料には、相変化材料、つまり温度変化によって形状が変化し、潜熱を提供できる材料が含まれています。 これにより、家を冷やす原理は、氷が溶けるときに熱を吸収して飲み物を冷やす原理と同じになります。 . 各ポリマーカプセルには室温で溶けるパラフィンワックスが含まれており、日中の室温を基本的に一定に保つことができます。 パラフィンワックスは夜間の涼しい気象条件下で最も効果を発揮します。 夜間に気温が下がると、カプセルは再び固まり、日中に蓄えられた熱を放出します。

Peter Schossig は、ドイツのミュンヘンにあるフラウンホーファー研究所のエンジニアです。 彼の研究チームは BASF と協力してこのカプセルを開発しました。 同氏は、南ヨーロッパの一部の国では、この素材が日中に十分な熱を吸収し、空調の電力需要を最大20％節約できると述べた。 夜間の気温が低い北欧では、この材料を使用した建物は空調をまったく必要としない場合があります。

この新たな成果は、電気を使わずに快適な室内温度を維持できるグリーン建材を使用するという建設業界のグリーントレンドの促進に役立ちます。 アメリカのデータによると Energy Information Administration によると、米国では建物が国の発電量の約 70% を消費し、そのうちの 8% が​​家庭やオフィスの空調に使用されています。 現在、米国では木枠や石膏ボードなどの軽量建築材料が広く使用されている。 建物を早く完成させることができますが、これらの材料は熱をあまり吸収しないため、1日を通して室温が大きく変動します。

マサチューセッツ工科大学の建設技術および機械工学の教授であるレオン・グリックスマン氏は、相変化材料は軽量建築材料に蓄熱を加える方法を提供すると述べた。 1950年代以降、相変化材料の特性を活用できる受動的冷却システムの開発が数社で試みられてきたが、既存の建材に新たな材料を加えることが難しいため、成果は限られていた。

BASF は、溶融ワックスを熱湯で急速に撹拌することによってマイクロカプセルを取得します。 ワックスと水は互いに反発し合うため、ワックスは水中に多数の小さなワックス滴を形成します。 研究者らがワックスと水の混合物にアクリル前駆体を添加すると、ワックスと水の間の反発力により、アクリル前駆体がワックス液滴の表面をコーティングしました。 得られた湿った混合物は、石膏ボードの製造に使用される粉末に添加することも、乾燥後にセメントや石膏などの他の建築材料に添加することもできます。

別の化学大手デュポンも相変化材料をカプセルに製造しており、それを熱吸収プレートに加えてヨーロッパで販売している。 BASF の戦略はデュポンとは少し異なります。BASF はカプセルを他の企業に販売し、天井、気泡コンクリートブロック、石膏ボードなどの建築材料に添加します。 BASFが実施した研究では、ドイツの電気料金と気候条件を例として、住宅で使用される石膏に相変化材料360グラム（約4883ドル）を添加すると、電気代を節約できると試算している。 5年以内。 費用を負担する