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儲熱效率高24倍!新的建筑材料集“穩定、高效、環?!庇谝惑w
文章來源:賢集網     更新時間:2024-01-03 15:17:05
馬丁路德大學哈勒維滕貝格 (MLU) 和萊比錫大學的研究人員開發了一種新的蓄熱材料,可用于儲存多余的熱量并在需要時將其釋放回環境中,有助于提高建筑物的能源效率。與現有材料不同,新材料可以吸收更多熱量,更穩定,并且由無害物質制成。在《儲能雜志》中,該團隊描述了材料的形成機制。




Felix Marske 拿著新材料的樣品。圖片來源:Uni Halle / Marian Sorge


MLU 化學研究所的 Thomas Hahn 教授解釋指出:本發明是所謂的形狀穩定相變材料。它可以通過將其物理狀態從固態變為液態來吸收大量熱量。當材料變硬時,儲存的熱量會重新釋放。許多人都熟悉暖手器的這一原理。


然而,哈雷的發明不會用于大衣口袋。相反,它可以被建筑行業用作可以集成到墻壁中的大型面板。然后它們會在一天中的晴天吸收熱量,然后在溫度下降時再次釋放熱量。這可以節省大量能源:研究人員計算出,當新材料加熱后,在適當的條件下,它可以比傳統的混凝土或墻板多儲存 10 攝氏度的熱量高達 24 倍。


與暖手器不同,由這種材料混合物制成的面板在吸收熱量時不會熔化。在新的發明中,儲熱材料被封閉在固體硅酸鹽的框架中,并且由于高毛細力而無法逃脫。最重要的是,其生產中使用的物質是環保的:無害的脂肪酸,如肥皂和面霜中的脂肪酸。即使是賦予材料強度和增加導熱性的添加劑也可以從稻殼中獲得。




新材料。圖片來源:Uni Halle / Marian Sorge


在當前的研究中,該團隊描述了創建材料結構所涉及的步驟以及不同化學物質如何相互影響。為此,該團隊得到了由 MLU 的 Kirsten Bacia 教授領導的一組研究人員的支持,他們使用熒光顯微鏡來可視化該機制。


“我們獲得的知識可用于進一步優化材料并有可能在工業規模上生產它,”Felix Marske 說,他在 Thomas Hahn 攻讀博士學位期間推動了這一發展。


直到現在,這種材料仍然只能在實驗室中小批量生產。將來,它可以與其他步驟相結合,以幫助提高建筑物的能源效率或被動冷卻光伏系統和電池,從而提高其效率。

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