Tim sa University of Colorado Boulder razvio je proziran mesoporni izolator MOCHI koji koristi pore ispunjene vazduhom (oko 90% zapremine) da ograniči prenos toplote, a pritom ostane providan. Pošto prozori uzrokuju oko 30% gubitaka toplote u domaćinstvima, ovakav materijal bi mogao značajno smanjiti potrošnju energije u zgradama. Materijal je još u fazi istraživanja; predstoje testovi skalabilnosti, otpornosti i ekonomske isplativosti.
MOCHI: Prozirna termoizolacija za prozore koja može značajno smanjiti gubitke toplote
large windows in a living room corner - Tom Merton/Getty Images
Tim fizičara sa University of Colorado Boulder razvio je novi prozorski izolacioni materijal nazvan Mesoporous Optically Clear Heat Insulator (MOCHI). Reč je o prozirnom mesopornom materijalu čije pore sadrže pretežno vazduh — što mu daje izolacione osobine uz zadržavanje provodljivosti svetlosti.
Šta je MOCHI i kako radi?
"Mesoporous" označava strukturu sa srednje veličinom pora na nanoskalnom nivou. Te pore povećavaju površinu materijala i omogućavaju zarobljavanje vazduha, koji zbog niske toplotne provodljivosti deluje kao efikasan izolator. U slučaju MOCHI-ja, vazduh čini približno 90% zapremine konačnog materijala, dok preostali deo predstavlja mreža čvršćih zidova koje ometaju prenos toplote.
Ivan Smalyukh: "Pronaći izolatore koji su prozirni je zaista izazovno. Molekuli nemaju šansu da se slobodno sudare i razmene energiju."
Zašto je to važno?
Prema podacima Department Of Energy, prozori su odgovorni za oko 30% gubitka toplote u domaćinstvima. Pošto zgrade troše oko 40% ukupne svetske energije, unapređenje prozorske izolacije ima velik potencijal za smanjenje potrošnje energije i troškova grejanja — što je relevantno i za klimatske uslove Srbije, gde promenljive sezonske temperature povećavaju potrebe za grejanjem i hlađenjem.
a cozy home interior with a window seat - brizmaker/Shutterstock
Kako se MOCHI razlikuje od aerogela?
MOCHI se oslanja na principe nalik onima u aerogelima (takozvana "bubble wrap"-vrsta nanopore strukture), ali tradicionalni aerogeli su često mutni zbog nepravilne i nasumične raspodele pora. Kod MOCHI-ja ciljana procesna kontrola omogućava homogenu poređenu strukturu koja održava visoku transparentnost uz zadržavanje izolacionih osobina.
Mogućnosti i ograničenja
MOCHI obećava dodatne upotrebe pored prozorskih panela — istraživači sugerišu da bi zadržanu toplotu moglo biti moguće koristiti za grejanje vode ili unutrašnjih prostora čak i pri slabom osvetljenju. Međutim, važno je naglasiti da je materijal još u istraživačkoj fazi: ostaju pitanja industrijske proizvodnje, dugovečnosti, otpornosti na vlagu, troškova ugradnje i sigurnosti u stvarnim uslovima eksploatacije.
Šta dalje?
Sledeći koraci za MOCHI uključuju testove performansi u realnim staklenim konstrukcijama, evaluaciju troškova i skalabilnosti proizvodnje, kao i procenu dugoročnog ponašanja u različitim klimatskim uslovima. Ako se ti izazovi reše, MOCHI bi mogao postati važan element energetski efikasnih fasada i prozora.
Zaključak: MOCHI predstavlja značajan napredak ka prozirnim izolatorima koji kombinuju dobru toplotnu zaštitu i vizuelnu jasnoću. Iako su potrebne dodatne studije i komercijalni razvoj, tehnologija ima potencijal da doprinese smanjenju potrošnje energije u zgradama i nižim računima za grejanje.
Pomozite nam da budemo bolji.
