Нанопокритие за прозорци може да спести милиарди долари за електроенергия
Около 10% от цялата енергия, използвана в сградите на САЩ се губи през енергийно ефективни прозорци, което струва на собствениците на жилища около $ 50 милиарда годишно, но високата цена на прозорците и модернизацията им са основните ограничения з тяхната подмяна.
Изследователи от Националната лаборатория името на Лорънс Беркли в американското Министерство на енергетиката (DOE) се опитват да решат този проблем с помощта на креативна химия – полимерно топлоотразяващо покритие, което ще струва една десета от цената на нов прозорец.
Нанопокритието за енергийно ефективните прозорци трябва да бъде на разположение във всеки магазин.
„Вместо да се наемат скъпи изпълнители, собствениците биха могли да отидат в строителен магазина, да купят нанопокритие за енергоспестяващи прозорци и да го нанесат върху стъклото сами – това е нашата идея“, каза сътрудникът на лабораторията, Раймонд Уайткамп.
„Нанопокритието селективно ще отразява инфрачервените лъчи на слънцето и ще пропуска видимата светлина, което значително ще подобри енергийната ефективност на стъклото в прозорците, особено в топлите южни климати, където голяма част от енергията се използва за климатизация.“
Екипът на лабораторията, който разработи нанопокритието, получи 3,95 милиона долара от Агенцията за академични изследвания в областта на енергетиката (ARPA-E) и от Министерството на енергетиката. Мултидисциплинарният екип, ръководен от изследовател Гарет Miyake от Университета на Колорадо в Боулдър, включва също Caltech и корпорация Materia Inc.
Сега на пазара се предлага прозоречно покритие за стъкло с избирателна спектрална чувствителност, но монтажът му изисква професионален изпълнител и това спира много собственици. По – евтиният вариант е с нанопокритие, и той би могъл значително да се разшири употребата си и да доведе до потенциални годишни икономии от 35 милиарда киловатчаса енергия и намаляване на емисиите на въглероден диоксид с 24 милиарда кг годишно, което се равнява на емисии от 5 милиона автомобила.
Лабораторията на Беркли е използвала материал, наречен Ершов полимер, който разполага с основна молекулна верига с четки от двете страни. Тази необичайна молекулна структура дава някои уникални свойства на полимера, например, че трудно се обърква. Те правят аналогия със спагетите и дъждовните червеи. Спагетите могат да се завържат и и след това са необходими усилия за да ги развържем, докато дъждовните червеи трудно могат да се завържат.
Още като студент в Калифорнийския технологичен институт, Уайткамп е работил върху разбирането и контролирането самоорганизацията на ершови полимери в наноструктури , които се държат като фотонни кристали и могат избирателно да отразяват светлината на различни честоти. Още миналата година той започва да работи за комерсиализацията на тези покрития и други подобни полимерни технологии.
„Ние бяхме завладени от потенциала на технологията на Уайткамп в редица отрасли. Неговите идеи съответстват на опита на нанотехнологичния център в областта на полимерната химия, както приложимиостта им към прозорците, която ясно се вписва в съществуващите възможности в областта на строителните технологии и енергийния анализ.“- заяви директорът на лабораторията
За справка: Лабораторията на Беркли е национална лаборатория на Министерството на енергетиката на САЩ, в щата Калифорния. Тя се явявва като част от Университета на Калифорния и е ангажирана в несекретни изследвания. 11 сътрудници на лабораторията са наградени с Нобелова награда.
