Negorljiva pena iz nanoceluloze s super-toplotnoizolacijskimi lastnostmi – nov material, ki bi lahko dramatično znižal ceno toplotne izolacije stavb
07.11.2016
Revija Nature Nanotechnology je objavila članek z naslovom »Thermally insulating and fire-retardant lightweight anisotropic foams based on nanocellulose and graphene oxide«, katerega avtorji so člani mednarodne skupine znanstvenikov, v kateri je tudi sodelavec Instituta »Jožef Stefan« dr. Andraž Kocjan.
Revija Nature Nanotechnology je objavila članek z naslovom »Thermally insulating and fire-retardant lightweight anisotropic foams based on nanocellulose and graphene oxide«, katerega avtorji so člani mednarodne skupine znanstvenikov, v kateri je tudi sodelavec Instituta »Jožef Stefan« dr. Andraž Kocjan.
Uspeh njihovega raziskovanja je nov kompozitni material, sestavljen iz obnovljivih poceni nanomaterialov, t.j., iz celuloze, grafenovega oksida in gline nanometrskih dimenzij, ki bi lahko dramatično znižal ceno toplotne izolacije stavb z visoko energijsko učinkovitostjo.
Mednarodni skupini znanstvenikov z uglednih institucij, med katerimi so Univerza v Stockholmu (Bernd Wicklein, German Salazar-Alvarez in Lennart Bergström), Institute of Materials Science of Madrid (trenutna pozicija Bernda Wickleina), Instituto Politécnico de Torino (Federico Carosio in Giovanni Camino), Max Planck Institute (Markus Antonietti) in Institut »Jožef Stefan« (Andraž Kocjan) je uspelo pripraviti negorljive pene s super-toplotnoizolacijskimi lastnostmi, ki bi lahko dramatično znižale ceno toplotne izolacije stavb z visoko energijsko učinkovitostjo.
Toplotna izolacija stavb doprinese več kot 10% prihranka celotne porabe energije. Toplotnoizolacijski materiali morajo biti mehansko trdni, slabi prevajalci toplote in pa tudi negorljivi. Slednja lastnost se navadno doseže oziroma izboljša z dodatkom halogeniranih spojin, ki pa so zelo strupene. Uporabljeni materiali morajo biti tudi odporni na vlago, njihova uporaba enostavna, vizualna podoba pa se mora prilagoditi fasadi stavbe in ne sme posegati v elemente arhitekturne dediščine.
Omenjenim znanstvenikom vede o materialih je tako uspelo pripraviti supertoplotnoizolacijske, visokoporozne pene, sestavljene iz obnovljivih poceni materialov, t.j., iz nanovlaken celuloze, grafenovega oksida in nanopalčk sepiolita (vrsta gline). Tako pripravljene pene izkazujejo nižjo toplotno prevodnost od zraka ter drugih toplotnoizolacijskih materialov. Za razliko od standardnega toplotnoizolacijskega materiala, t.j., ekspandirani polistiren (EPS; stiropor), kjer je potreben dodatek toksičnih halogeniranih spojin za izboljšanje negorljivosti, in aerogelov silicijevega oksida, ki so zelo krhki, so nove pene pripravljene brez okolju neprijaznih dodatkov, so negorljive in ultralahke, a mehansko izredno trdne.
Poleg vseh tehnoloških prednosti pripravljenih pen, ki so posledica sinergijske kombinacije strukture in uporabljenih komponent, bi lahko nizka cena uporabljenih naravnih (obnovljivih) materialov privedla do pomembnega koraka v trajnostnem razvoju in pozitivnem ekološko-energetskem učinku pri toplotni izolaciji stavb.