Vật liệu mới có khả năng làm mát tòa nhà thụ động

06:43 21/05/2022
Mới đây, các nhà khoa học đã tìm ra những cách mới để điều chỉnh nhiệt độ các tòa nhà một cách thụ động, nhằm giảm thiểu nguồn năng lượng lớn để duy trì nhiệt độ trong các tòa nhà. Một loại vật liệt mới đã được phát triển có thể làm mát các công trình một cách đáng kể.

Sử dụng điều hòa không khí là một cách hiệu quả, nhưng việc này đòi hỏi việc sử dụng một nguồn năng lượng lớn cũng như phát thải khí CO2. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học phát triển các kỹ thuật nhằm điều hòa không khí mà không tiêu tốn quá nhiều năng lượng, bao gồm sơn siêu trắng hoặc lớp phủ gương phản chiếu ánh sáng mặt trời và hệ thống làm mát bức xạ - một thiết bị lai nguyên mẫu không chỉ có thể làm mát các tòa nhà một cách đáng kể mà không cần sử dụng điện mà nó có thể thu năng lượng mặt trời để làm nóng nước.

Tính hiệu quả của các hệ thống này có thể khác nhau trong các điều kiện khác nhau, ví dụ: các lớp phủ phản quang vẫn có thể tỏa nhiệt nếu trời đặc biệt nóng hoặc ẩm, trong khi làm mát bằng bức xạ cũng không hoạt động nếu trời nhiều mây. Mức độ làm mát cũng có thể khó điều chỉnh.

Giờ đây, các nhà khoa học tại Đại học Göttingen và Đại học Lâm nghiệp Nam Kinh đã tạo ra một loại vật liệu mới mà họ cho rằng giải quyết được một số vấn đề này. Về cơ bản, nó là một loại foam làm từ gỗ phản chiếu ánh sáng mặt trời, hoạt động như vật liệu cách nhiệt và phát nhiệt hấp thụ trở lại bầu khí quyển.

Nó được làm từ các tinh thể nano xenlulo, được kết hợp với silan, sau đó được đông khô thành bọt nhẹ, màu trắng. Sản phẩm cuối cùng phản xạ 96% ánh sáng từ Mặt trời và phát ra 92% bức xạ hồng ngoại mà nó hấp thụ.

Để kiểm tra khả năng làm mát của vật liệu, các nhà nghiên cứu đã đặt nó lên một chiếc hộp được lót bên trong bằng lá nhôm và đặt nó dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp vào buổi trưa. Vật liệu này giữ cho bên trong hộp mát hơn 9,2°C so với không khí bên ngoài và ngay cả trong thời tiết ẩm ướt, nó vẫn giữ cho bên trong mát hơn 7,4°C. Nếu được mở rộng để xếp mái và tường của một tòa nhà, các nhà nghiên cứu ước tính rằng nó có thể cắt giảm trung bình 35% nhu cầu năng lượng để làm mát.

Điều thú vị nhất là công suất làm mát của vật liệu này giảm nếu nó bị nén. Điều đó nghe có vẻ là một bất lợi, nhưng nhóm nghiên cứu cho rằng việc nén vật liệu này có thể là một cách hữu ích để tinh chỉnh khả năng làm mát theo điều kiện của thời tiết hoặc môi trường.

Các nhà nghiên cứu nói rằng loại foam làm mát mới cuối cùng có thể mở đường cho các vật liệu điều chỉnh nhiệt không chỉ thân thiện với môi trường mà còn cắt giảm chi phí năng lượng được sử dụng để làm mát.

Bình luận