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儲熱效率高24倍！新的建筑材料集“穩(wěn)定、高效、環(huán)?！庇谝惑w

文章來源：賢集網(wǎng) 更新時間：2024-08-21 15:46:49

馬丁路德大學(xué)哈勒維滕貝格 (MLU) 和萊比錫大學(xué)的研究人員開發(fā)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(huán)境中，有助于提高建筑物的能源效率。與現(xiàn)有材料不同，新材料可以吸收更多熱量，更穩(wěn)定，并且由無害物質(zhì)制成。在《儲能雜志》中，該團(tuán)隊描述了材料的形成機(jī)制。

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

MLU 化學(xué)研究所的 Thomas Hahn 教授解釋指出：本發(fā)明是所謂的形狀穩(wěn)定相變材料。它可以通過將其物理狀態(tài)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)來吸收大量熱量。當(dāng)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(fā)明不會用于大衣口袋。相反，它可以被建筑行業(yè)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(jié)省大量能源：研究人員計算出，當(dāng)新材料加熱后，在適當(dāng)?shù)臈l件下，它可以比傳統(tǒng)的混凝土或墻板多儲存 10 攝氏度的熱量高達(dá) 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(fā)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(xì)力而無法逃脫。最重要的是，其生產(chǎn)中使用的物質(zhì)是環(huán)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(qiáng)度和增加導(dǎo)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(dāng)前的研究中，該團(tuán)隊描述了創(chuàng)建材料結(jié)構(gòu)所涉及的步驟以及不同化學(xué)物質(zhì)如何相互影響。為此，該團(tuán)隊得到了由 MLU 的 Kirsten Bacia 教授領(lǐng)導(dǎo)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(jī)制。

“我們獲得的知識可用于進(jìn)一步優(yōu)化材料并有可能在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)它，”Felix Marske 說，他在 Thomas Hahn 攻讀博士學(xué)位期間推動了這一發(fā)展。

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

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來源：賢集網(wǎng)
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