Küresel enerji krizinin ve sürdürülebilirlik hedeflerinin inşaat sektörünü yeni arayışlara ittiği bir dönemde, ABD'den heyecan verici bir Ar-Ge haberi geldi. Teksas Üniversitesi Dallas kampüsündeki araştırmacılar, ısıyı emip depolayabilen ve gerektiğinde yayabilen ahşap bazlı bir malzemenin patentini aldı.
Erik Jonsson Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Okulu'ndan Doç. Dr. Shuang (Cynthia) Cui liderliğindeki ekip, bu teknolojiyi ‘ısıyı emdikçe şarj olan bir termal pil’ olarak tanımlıyor. Materials Today Energy dergisinde yayımlanan çalışma, malzemenin özellikle enerji verimliliği ve yeşil bina sertifikasyonları (LEED vb.) açısından kritik bir rol oynayabileceğini gösteriyor.
FAZ DEĞİŞİM TEKNOLOJİSİ İLE DOĞAL İKLİMLENDİRME
Geliştirilen teknoloji, ‘faz değişim malzemeleri’ (PCM - Phase Change Materials) prensibine dayanıyor. Bu malzemeler, eridikçe (sıvı hale geçtikçe) ortamdaki ısıyı topluyor ve katılaştıkça bu ısıyı geri salıyor. Doç. Dr. Cui, sistemin çalışma mantığını şu sözlerle özetledi: "Örneğin yaz aylarında, malzeme dışarıdan gelen ısıyı emip depolayarak bina içindeki sıcaklık artışını frenleyecek. Eğer binada yeterli miktarda bu malzemeden kullanılırsa, klima sistemlerinin çalıştırılmasına bile gerek kalmayabilir."
Bu yöntem, soğuk gecelerde ısınma sağlamak için gündüz ısısının depolanması gibi stratejilerle, binalardaki enerji yüklerinin yönetilmesinde yeni bir yaklaşım sunuyor.
SIZDIRMAZ VE DAYANIKLI YAPI
Faz değiştiren malzemelerin inşaat sektöründeki en büyük handikapı, sıvı hale geçtiklerinde sızıntı yapmalarıydı. UT Dallas ekibi, Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı ve Berkeley gibi kurumlarla iş birliği yaparak bu soruna mühendislik tabanlı bir çözüm getirdi.
Araştırmacılar, ahşabın yapısında bulunan ve bitkiye sertlik veren ‘lignin’ maddesini çıkararak malzemeyi gözenekli, süngerimsi bir yapıya dönüştürdü. Bu gözenekler, faz değişim malzemesi ve yumuşak bir plastik polimer karışımıyla dolduruldu.
Sonuç olarak elde edilen kompozit malzeme:
TİCARİLEŞME YOLUNDA İLERLİYOR
Çalışmanın ortak yazarlarından Prof. Dr. Hongbing Lu, malzemenin tekrarlanan ısı döngüleri altında mekanik özelliklerini korumasının, binalarda uzun süreli kullanım için hayati önem taşıdığını vurguladı.
Ekip, alçıpan, döşeme veya çatı kaplamalarına entegre edilebilen bu teknolojiyi geliştirmeye ve ticarileştirmeye devam etmeyi planlıyor. Bu gelişme, enerji maliyetlerini düşürmek isteyen inşaat firmaları ve sürdürülebilir şehir planlamacıları için yeni bir fırsat kapısı aralıyor.
