วัสดุก่อสร้างประหยัดพลังงานชนิดใหม่มีแนวโน้มที่จะเข้ามาแทนที่เครื่องปรับอากาศ

นิตยสาร 'Technical Review' ของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์รายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่าวัสดุก่อสร้างที่สามารถดูดซับความร้อนในระหว่างวันและปล่อยความร้อนในเวลากลางคืน ซึ่งจะทำให้การใช้เครื่องปรับอากาศลดลง จะวางจำหน่ายในสหรัฐอเมริกาในเร็วๆ นี้

ตามคำแนะนำ ปัจจุบันแผ่นยิปซั่มใช้บนผนังอาคารส่วนใหญ่ ยิปซั่มแห่งชาติในนอร์ธแคโรไลนากำลังทดสอบแผ่นยิปซั่มชนิดใหม่ที่มีวัสดุแคปซูลที่สามารถทำให้อาคารเย็นลงได้โดยการดูดซับความร้อน สารแคปซูลเหล่านี้ผลิตโดยบริษัท BASF (BASF) ซึ่งเป็นบริษัทเคมียักษ์ใหญ่ของเยอรมัน และสามารถเพิ่มลงในผลิตภัณฑ์ก่อสร้างได้หลายประเภท ในยุโรป วัสดุแคปซูลชนิดใหม่นี้ถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ก่อสร้างบางชนิด

วัสดุแคปซูลประเภทนี้ประกอบด้วยวัสดุเปลี่ยนเฟส กล่าวคือ วัสดุที่เปลี่ยนรูปร่างตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงและสามารถให้ความร้อนแฝงได้ ทำให้หลักการทำความเย็นบ้านเหมือนกับหลักการทำความเย็นเครื่องดื่มโดยการดูดซับความร้อนเมื่อน้ำแข็งละลาย . แคปซูลโพลีเมอร์แต่ละแคปซูลประกอบด้วยขี้ผึ้งพาราฟินที่จะละลายที่อุณหภูมิห้อง จึงสามารถรักษาอุณหภูมิห้องให้คงที่ในระหว่างวันได้ ขี้ผึ้งพาราฟินทำงานได้ดีที่สุดภายใต้สภาพอากาศเย็นในเวลากลางคืน หลังจากที่อุณหภูมิลดลงในเวลากลางคืน แคปซูลจะแข็งตัวอีกครั้งเพื่อระบายความร้อนที่สะสมไว้ระหว่างวัน

Peter Schossig เป็นวิศวกรที่สถาบัน Fraunhofer ในเมืองมิวนิก ประเทศเยอรมนี ทีมวิจัยของเขาได้พัฒนาแคปซูลนี้โดยความร่วมมือกับ BASF เขากล่าวว่าในบางประเทศในยุโรปใต้วัสดุนี้สามารถดูดซับความร้อนได้มากพอในระหว่างวันเพื่อประหยัดความต้องการไฟฟ้าสำหรับเครื่องปรับอากาศ ในยุโรปเหนือซึ่งมีอุณหภูมิกลางคืนเย็นกว่า อาคารที่ใช้วัสดุนี้อาจไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องปรับอากาศเลย

ความสำเร็จใหม่นี้ช่วยส่งเสริมแนวโน้มสีเขียวในอุตสาหกรรมการก่อสร้างในการใช้วัสดุก่อสร้างสีเขียวที่สามารถรักษาอุณหภูมิภายในอาคารที่สะดวกสบายโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า ตามข้อมูลจากสหรัฐอเมริกา หน่วยงานสารสนเทศด้านพลังงานในสหรัฐอเมริกา อาคารใช้ประมาณ 70% ของการผลิตไฟฟ้าของประเทศ โดย 8% ใช้สำหรับเครื่องปรับอากาศในบ้านและสำนักงาน ปัจจุบันวัสดุก่อสร้างน้ำหนักเบามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา เช่น โครงไม้ และแผ่นยิปซั่ม สามารถทำให้อาคารเสร็จได้อย่างรวดเร็ว แต่วัสดุเหล่านี้ไม่ดูดซับความร้อนมากนัก อุณหภูมิห้องจึงผันผวนอย่างมากตลอดทั้งวัน

Leon Glicksman ศาสตราจารย์ด้านเทคโนโลยีการก่อสร้างและวิศวกรรมเครื่องกลที่ MIT กล่าวว่าวัสดุการเปลี่ยนเฟสเป็นวิธีหนึ่งในการเพิ่มการกักเก็บความร้อนให้กับวัสดุก่อสร้างน้ำหนักเบา นับตั้งแต่ทศวรรษ 1950 เป็นต้นมา บริษัทหลายแห่งได้พยายามพัฒนาระบบทำความเย็นแบบพาสซีฟที่สามารถใช้คุณลักษณะของวัสดุเปลี่ยนเฟสได้ แต่กลับได้รับผลลัพธ์ที่จำกัด เนื่องจากเป็นการยากที่จะเพิ่มวัสดุใหม่ลงในวัสดุก่อสร้างที่มีอยู่

BASF ได้รับไมโครแคปซูลโดยการกวนขี้ผึ้งหลอมเหลวกับน้ำร้อนอย่างรวดเร็ว เนื่องจากขี้ผึ้งและน้ำผลักกัน ขี้ผึ้งจึงเกิดหยดน้ำขี้ผึ้งเล็กๆ จำนวนมากในน้ำ เมื่อนักวิจัยเพิ่มสารตั้งต้นของอะคริลิกลงในส่วนผสมของขี้ผึ้งและน้ำ แรงผลักกันระหว่างขี้ผึ้งกับน้ำทำให้สารตั้งต้นของอะคริลิกเคลือบพื้นผิวของหยดขี้ผึ้ง ส่วนผสมเปียกที่เกิดขึ้นสามารถเติมลงในผงที่ใช้ทำแผ่นยิปซั่มหรือสามารถเติมลงในวัสดุก่อสร้างอื่น ๆ เช่นซีเมนต์และปูนปลาสเตอร์หลังจากการอบแห้ง

ดูปองท์ ซึ่งเป็นบริษัทเคมียักษ์ใหญ่อีกราย กำลังผลิตวัสดุเปลี่ยนเฟสเป็นแคปซูล และได้เพิ่มวัสดุเหล่านี้ลงในแผ่นดูดซับความร้อนเพื่อจำหน่ายในยุโรป กลยุทธ์ของ BASF แตกต่างจาก DuPont เล็กน้อย: พวกเขาขายแคปซูลให้กับบริษัทอื่นเพื่อเพิ่มลงในวัสดุก่อสร้าง รวมถึงเพดาน บล็อกคอนกรีตมวลเบา และแผ่นยิปซั่ม การศึกษาที่ดำเนินการโดย BASF ประมาณการว่า เมื่อพิจารณาราคาไฟฟ้าและสภาพภูมิอากาศในเยอรมนีเป็นตัวอย่าง หากเติมวัสดุเปลี่ยนเฟส 360 กรัม (ประมาณ 4,883 เหรียญสหรัฐ) ลงในยิปซั่มที่ใช้ในบ้านที่อยู่อาศัย จะสามารถประหยัดค่าไฟฟ้าได้ ภายใน 5 ปี ครอบคลุมค่าใช้จ่าย