Novos tipos de materiais isolantes térmicos ecológicos

Rybnikov Alexey

Casa isolada ao redor do perímetro

Hoje, grande atenção na construção de casas é dada à sua eficiência energética, a capacidade de manter a temperatura confortável para uma pessoa dentro. As paredes de tijolos com um metro de comprimento estão sendo substituídas por tecnologias de estrutura, usando materiais de isolamento térmico.

Mas a maioria deles é totalmente sintética ou fabricada com produtos químicos. No entanto, os cientistas estão trabalhando constantemente para encontrar material de isolamento térmico completamente ambientalmente amigável e com boas propriedades de desempenho.

Vamos falar sobre os últimos desenvolvimentos nesta área.

Madeira espuma

Este material único foi recebido por cientistas alemães do Instituto Fraunhofer. A espuma de isolamento térmico criada por eles consiste em madeira especialmente tratada e, portanto, é completamente natural. É inofensivo para os seres humanos e para o meio ambiente, mesmo se descartado.

Para referência. Os materiais usados ​​podem ser usados ​​como lenha para um fogão ou lareira.

Parece espuma de uma árvore

Método de preparação

A pesquisa durou vários anos e começou com o uso da casca de madeira como matéria-prima. Parece que o experimento não foi particularmente bem-sucedido.

O material descrito foi obtido da seguinte maneira:

• A madeira é primeiro esmagada muito. A julgar pela descrição, ele se transforma em uma substância viscosa semelhante a gel devido à presença de resina natural - lignina em matérias-primas naturais;

Madeira desfiada

Para referência. O que você vê na foto são apenas pequenos arquivos. Embora não haja imagens na rede que ilustrem o processo de produção de espuma de madeira, é necessário ativar a imaginação.

• Então, substâncias naturais que aceleram o endurecimento são adicionadas à massa resultante;
• O próximo estágio é a injeção de um gás especial na substância para formar bolhas e conferir uma estrutura espumosa;
• A solução final recebe a forma selecionada e seca.

Embora os inventores não experimentem formas, eles apenas produzem folhas duras e tapetes elásticos finos para testar o material na prática. Mas há evidências de que os designers já gostaram da idéia e estão tentando fabricar móveis de design com madeira de espuma.

Conjunto de móveis de designer de madeira espuma

Vantagens sobre outros aquecedores

O novo material passou por muitos estudos e análises laboratoriais. Sem entrar em detalhes técnicos, falaremos sobre suas vantagens sobre aquecedores populares como espuma de poliestireno e lã mineral.

Compare material	Benefícios da espuma de madeira
Poliestireno expandido	Mecanicamente muito mais durável; A permeabilidade ao vapor é maior; Não contém impurezas químicas; Não sujeito a ataque de roedores.
Lã mineral	Baixa higroscopicidade; Não encolhe durante a operação.

As vantagens da espuma de madeira também estão listadas.

Isto:

• Altas taxas de economia de calor;
• Resistência ao estresse mecânico;
• A estrutura rígida e elástica do material facilita a aplicação em superfícies verticais quentes;

Placa de espuma de madeira

• Boa resistência à umidade (superior à madeira comum e lã mineral);
• Longo prazo de operação.

Infelizmente, não foi possível encontrar informações sobre a estabilidade bacteriológica do material e sua segurança contra incêndio.Muito provavelmente, os cientistas ainda estão trabalhando nesses parâmetros. Porém, mesmo nesta forma, a espuma de madeira merece atenção e possui grande potencial de implementação na produção industrial.

Para referência. Em 2015, recebeu o GreenTec Award na categoria Construção e Vida.

Matérias primas da madeira da espuma

Tendo decidido sobre a tecnologia para a produção de espuma a partir de madeira, os cientistas realizam pesquisas com diferentes tipos de madeira, tentando encontrar o mais eficaz. E eles resolvem o problema de introduzir o processo na produção industrial.

O fato é que é muito caro e desperdício usar madeira comercial para a fabricação de um aquecedor desse tipo. É necessário encontrar matérias-primas mais baratas e acessíveis, cuja utilização não prejudique a ecologia do planeta.

Muito provavelmente, será o desperdício de empresas de madeira, madeira processada e abaixo do padrão, vários tipos de lixo de madeira.

Resíduos de madeira

Eu gostaria de esperar que não resta muito tempo antes da produção em massa e que novas tecnologias cheguem ao nosso país rica em recursos naturais. Os cientistas não têm dúvida de que a madeira espumada conquistará rapidamente o mercado devido à sua compatibilidade com o meio ambiente, segurança e eficácia.

Isolamento de algas NeptuTherm

Nas praias do Mediterrâneo, os turistas costumam ver bolas vermelhas incomuns do tamanho de um ovo de galinha. São algas secas mortas, Posidonia Oceanica, enroladas à beira-mar, em vernáculo - bolas de Netuno.

Bolas de Netuno são lavadas em terra em grandes quantidades

Até recentemente, os limpadores de praia os jogavam no lixo. Enquanto cientistas do mesmo Instituto Fraunhofer não prestaram atenção a esse material natural constantemente renovável e decidiram não usá-lo como material isolante de calor.

Tecnologia de manufatura

Na forma em que essas algas se encontram na praia, elas não são adequadas para a implementação do objetivo pretendido, pois há muita areia e sal marinho dentro delas. E o que pode ser isolado com bolas?

Os pesquisadores descobriram uma maneira de transformá-los em outra forma, mais conveniente para uso como isolamento térmico. Para fazer isso, era necessário separar as fibras de algas umas das outras e libertá-las de impurezas desnecessárias.

A tecnologia, em princípio, acabou sendo muito simples e de baixo custo, tanto no tempo quanto na quantidade de energia utilizada.

• As bolas coletadas de Posidonia Oceanica são primeiro secas a uma certa temperatura;
• Depois disso, são despejados em uma colheitadeira especialmente projetada, na qual ocorre agitação intensa, na qual a areia é separada das algas;
• As matérias-primas purificadas dessa maneira são enviadas “debaixo da faca”. É esmagado por uma máquina de corte em fibras de um a meio a dois centímetros de comprimento;

Matéria-prima e produto de processamento

• O material acabado é embalado em sacos plásticos e transportado para o local de venda ou imediatamente para o canteiro de obras. Ou é prensado, costurado com fios fortes e enrolado como lã mineral.

Recursos materiais

Aqui estão qualidades como resistência ao fogo e resistência à decomposição e à disseminação do mofo; os cientistas neste caso são particularmente notados. Ao contrário da madeira espumada.

Posidonia oceanica praticamente não queima

• O alto teor de algas na composição do sal marinho impede sua decomposição, e o iodo e outros elementos químicos afugentam o material de roedores e insetos nocivos.
• Outra vantagem é a capacidade de absorver o vapor de água sem perda das propriedades de isolamento térmico. E a capacidade também é fácil de liberá-lo de volta sem se acumular.
• Em termos de capacidade térmica, o isolamento solto das algas é 20% maior que o isolamento da madeira. Este indicador é de 2,5 J / (kg · K).

Uso de um aquecedor solto

• É uma matéria-prima muito barata, um recurso natural constantemente renovável que não requer participação humana.
• Finalmente, nenhum aditivo sintético é usado na fabricação do NeptuTherm. Este é um material completamente natural que pode ser usado quando aquecer salas para crianças, pessoas com alergias e pessoas sensíveis a produtos químicos.

Para referência. O NeptuTherm também ganhou um prêmio de prestígio na competição NeptuTherm na categoria Construção Verde.

Até agora, esse material é produzido apenas na Alemanha por uma empresa também chamada NeptuTherm. As bolas de Netuno são entregues a este país da Albânia e Tunísia, onde são coletadas manualmente na costa do Mediterrâneo.

Quão eficazes e acessíveis serão esses aquecedores, o tempo dirá. Mas mesmo o fato de que mais e mais naturais aparecem entre os materiais sintéticos é muito agradável e encorajador.