خنک کردن ساختمان‌ها با نوعی فوم از جنس چوب!

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو اطلس، بخش قابل توجهی از انرژی برای گرمایش و سرمایش خانه‌ها و ساختمان‌ها مصرف می‌شود؛ بنابراین یافتن راه‌های جدیدی برای تنظیم کردن دما مهم است. مهندسان چینی و آلمانی، یک فوم جدید مبتنی بر چوب ساخته‌اند که می‌تواند ساختمان‌ها را خنک کند و به راحتی قابل تنظیم کردن باشد.

تهویه مطبوع، موثر است اما بهترین روش دوست‌دار محیط زیست برای خنک کردن هوا نیست. دانشمندان در سال‌های اخیر، در حال توسعه روش‌هایی بوده‌اند که الکتریسیته زیادی را مصرف نمی‌کنند؛ از جمله رنگ‌های فوق‌سفید یا پوشش‌های آینه‌ای که نور خورشید را منعکس می‌کنند و سیستم‌های خنک‌کننده تابشی که گرمای ساختمان را به صورت امواج فروسرخ به آسمان باز می‌گردانند.

با وجود این، اثربخشی این سیستم‌ها در شرایط مختلف می‌تواند متفاوت باشد. به عنوان نمونه، اگر هوا گرم یا مرطوب باشد، پوشش‌های انعکاسی می‌توانند همچنان گرما را وارد کنند. این در حالی است که اگر هوا ابری باشد، خنک‌کننده تشعشعی به خوبی کار نمی‌کند. تنظیم سطح خنک‌کننده نیز ممکن است دشوار باشد.

دانشمندان "دانشگاه گوتینگن" (University of Göttingen) آلمان و "دانشگاه جنگل‌داری نانجینگ" (NFU) چین، ماده جدیدی را ابداع کرده‌اند که باور دارند می‌تواند برخی از این مشکلات را حل کند. این ماده، نوعی فوم ساخته‌شده از چوب است که نور خورشید را منعکس می‌کند، عملکرد یک عایق حرارتی را دارد و گرمای جذب‌شده را به جو باز می‌گرداند.

این ماده، از نانوبلورهای سلولزی ساخته شده است که با پلی از جنس "سیلان" (silane) به یکدیگر متصل شده و سپس به صورت یخ خشک‌شده در می‌آیند و به یک فوم سفید و سبک‌وزن تبدیل می‌شوند. محصول نهایی، ۹۶ درصد از نور مرئی خورشید را منعکس می‌کند و ۹۲ درصد از اشعه مادون قرمز جذب‌شده را ساطع می‌کند.

پژوهشگران برای آزمایش توانایی خنک‌کنندگی این ماده، آن را روی جعبه‌ای قرار دادند که داخل آن با فویل آلومینیومی پوشانده شده بود و هنگام ظهر، آن را زیر نور مستقیم خورشید قرار دادند. این ماده، محیط داخل جعبه را تا ۹.۲ درجه سلسیوس خنک‌تر از هوای بیرون نگه داشت و حتی در هوای مرطوب نیز توانست فضای داخلی را تا ۷.۴ درجه سلسیوس خنک‌تر نگه دارد. پژوهشگران باور دارند که اگر این ماده در مقیاس بزرگتر برای پوشاندن سقف و دیوارهای ساختمان تهیه شود، می‌تواند به طور میانگین ۳۵ درصد از انرژی مورد نیاز برای خنک‌سازی را کاهش دهد.

جالب‌تر از همه این که قدرت خنک‌کنندگی این ماده در صورت فشرده شدن، کاهش می‌یابد. این ویژگی ممکن است یک نقطه ضعف به نظر برسد اما پژوهشگران می‌گویند که فشردن فوم می‌تواند روشی سودمند برای تنظیم دقیق مقدار خنک‌کننده در شرایط جوی یا محیطی باشد.

به گفته پژوهشگران، این فوم خنک‌کننده جدید در نهایت می‌تواند راه را برای ابداع مواد تنظیم‌کننده حرارتی هموار کند که نه تنها با محیط زیست سازگار هستند، بلکه هزینه انرژی مصرفی برای خنک‌سازی را نیز کاهش می‌دهند.

این پژوهش، در مجله "Nano Letters" به چاپ رسید.