Izolace z nanodřeva může nastartovat revoluci ve stavebnictví
Příroda je nevyčerpatelným zdrojem inspirace a své o tom vědí i inženýři z Univerzity v Marylandu. Rozhodli se vzít „to nejlepší“ ze struktury dřeva a aplikovat to v nano-skopickém měřítku. Výsledkem je tepelná izolace, která funguje lépe než běžné komerční izolační materiály, a navíc je šetrná vůči přírodě.
Psal se rok 1940 a chemička Dow Chemicals tehdy zazářila s první extrudovanou pěnou Styrofoam. Jistě, hned první aplikace byla určena pro americkou armádu: pěna se totiž stala základem záchranných vest námořníků. A teprve když válka skončila, hledalo se uplatnění produktu mimo sféru vojenství.
Pro Styrofoam hovořil vysoký a trvalý tepelný odpor, minimální nasákavost a nulová kapilarita, vysoká odolnost vůči výkyvům vnějšího prostředí (střídání teplot) a nízká propustnost vodních par. V roce 1963 tak zamířila „pěna“ na trh jako univerzální izolační materiál.
Problém s konvenční izolací
Styrofoam sice proměnil pohled světa na tepelnou izolaci a učinil z ní nezbytnou součást každé výstavby, ale také razantně navýšil podíl produkovaných odpadů. Izolační pěna byla bezpochyby užitečná po dobu své životnosti, ale když dosloužila, stal se z ní nemalý problém. Recyklovat se moc nedá.
Proto se prakticky od šedesátých let hledá tepelná izolace, která by byla stejně efektivní, ale přitom šetrnější vůči přírodě. A s velmi slibným příspěvkem nyní přišel tým vedený Tian Li. Jejich izolační pěna vychází z přesného designu anizotropické nanostruktury dřeva.
Jak nanodřevo pracuje s teplem
„Izoluje mnohem lépe, než konvenční izolace,“ říká Li. „Trumfne i Styrofoam, a proto má velmi dobré předpoklady prosadit se na trhu s energeticky-efektivními stavebními materiály.“
Jak to ale funguje? Dřevo „vede“ teplo podél kanálů, které rozváděly živiny a vodu od kořenů k listoví. Přesto se však nedostane ven, mimo vlastní jádro „potrubí“. Stačí tedy vhodně orientovat zmíněné kanálky podle toho, jestli chceme teplo rozvádět nebo blokovat jeho přenos. Pěna z nano-dřeva tedy principiálně vychází z optimální orientace takových kanálků uvnitř izolačního materiálu.
Čtěte dále: Dřevo je geniální kompozit ní materiál (1.díl)
Hrátky s nanocelulózou
Pokud jde o mechanismus výroby, je to o něco složitější: pro uzpůsobení nanostruktury dřeva bylo zapotřebí odstranit lignin (a část hemi-celulózy), který dodává dřevu potřebnou barvu a strukturu „Dřevo zbavené ligninu pozbylo svou barvu, stalo se bílé. Tudíž bude snižovat svůj příjem tepla tím, že bude sluneční paprsky spíše odrážet,“ vysvětluje Li.
Dále bylo zapotřebí pracovat s jednotlivými vlákny a jejich orientací, aby bylo při výstavbě vnitřní struktury dosaženo potřebné mechanické síly. To vše v měřítkách laboratorní chemie. A výsledek?
Silná, efektivní, bez-odpadová izolace
V laboratorních testech překonává produkt z marylandských laboratoří silikátové aerogely i konvenční izolační pěny. A také efektivně odráží sluneční paprsky, čímž snižuje přehřívání. Jako příjemný bonus pak slouží informace, že izolace z nano-dřeva je 30x odolnější než jiné komerční izolační produkty (snese tlak 13 MPa).
Čtěte dál: Izolační materiály – Jaké požadavky a vlastnosti musí splňovat?
Jistě také potěší, že vlákna nano-dřeva v izolaci nezpůsobují alergické reakce a rovněž nedráždí plíce,což byl častý problém u vlněných nebo textilních izolací, potažmo u skelné vaty. Díky tomu se izolační pěně z nanodřeva nabízí bezpočet praktických aplikací.
Levné řešení pro průmysl
„Pěna může být využita k ochraně na teplo citlivé elektroniky, k izolacím domů, nebo k pokrytí potrubí a rozvodných systémů,“ vysvětluje Li. „Ze své podstaty je bio-degradabilní, poté, co přesáhne dobu své životnosti, se sama rozloží. Na skládkách se tedy hromadit nikdy nebude.“
A cena? V současnosti se pohybuje kolem 7,5 dolarů (cca 150 korun) za metr čtvereční. V případě nastartování průmyslové produkce by náklady a cena mohly ještě klesat.
P.S. Chcete vědět, kde se dá na rozpočtu výstavby domu ušetřit a naopak kde má cenu neškudlit? Navštivte online stavební veletrh Veleton, který se uskuteční 24. ledna – 2. února 2025. Vstupenku si lze stáhnout ZDARMA již nyní na tomto odkazu (počet vstupenek je limitován). Těšit se můžete na množství inspirace, živých přednášek, konzultací s odborníky i slevové vouchery.
SDÍLET ČLÁNEKAutor:
Mgr. Radomír Dohnal
Vydáno dne:
19.05.2018
Photocredit: Hua Xie/ University of Maryland
Dřevo je geniální kompozit 1.díl
Inspirujme se dokonalostí přírody, která nám ukazuje, jak věci fungují nejlépe
Srovnejte si aktuální ceny izolací
Připravili jsme pro vás přehled aktuálních cen izolací.
Má foukaná izolace jen samé výhody?
S foukáním izolací se roztrhl pytel, jaké má výhody a nevýhody?
Zkamenělé dřevo – už na něj nemusíme čekat miliony let
Proces, který v přírodě trvá miliony let, se jim podařilo zkrátit do dvou týdnů. Výsledkem je skutečné zkamenělé dřevo, které se může stát dokonalým filtrem.
Ekologická novinka ze severu: dřevoplast kompletně vyrobený z odpadů
Dřevěný plast nebo plastové dřevo? Tyto kompozity jsou čím dál rozšířenější. Ve Finsku je teď nově dokonce vyrábí z odpadů. Jsou tak šetrnější vůči životnímu prostředí. Jak proces probíhá?
Vědci našli způsob, jak stavět budovy téměř neomezené výšky. Ze dřeva!
Jak to, že je celulóza tak pevná a téměř nezničitelná? A dalo by se to nějak využít? Rozhodně ano! V našem článku se dočtete více.
Kročejová izolace: vyzrajte nad kročejovým hlukem
Kročejová izolace je nezbytnou součástí podlah dřevostaveb a působí účinně proti kročejovému hluku. Přečtěte si, jaké typy materiálů se dají použít na kročejovou izolaci.
Prostup tepla stěnou – výpočet a kalkulačka pro vícevrstvou konstrukci
Prostup tepla stěnou je základní výpočet pro stanovení tepelně technických parametrů obvodové stěny, a zabezpečuje tak její správný návrh. S naší kalkulačkou máte výsledek za pár kliknutí.
Vyplatí se v roce 2023 stavět? Predikce, úplatky a očekávání odborníků
Jak vypadají čísla kvartální analýzy českého stavebnictví pro rok 2022? Prohlédněte si přehledné grafy a přečtěte si užitečné informace.
Některé izolace v létě neobstojí. Srovnali jsme polystyren, minerální vatu, PUR pěnu, celulózu a dřevovlákno
Srovnali jsme pro vás ty nejpoužívanější izolace z hlediska toho, jak rychle propustí teplo do interiéru. Která z toho vyšla nejlépe a kterou byste si naopak raději pořizovat neměli?
NEJHLEDANĚJŠÍ DOMY
- Bungalovy do L
- Bungalovy inspirace
- Bungalovy na klíč
- Dřevostavby bungalovy
- Dřevostavby do 1,5mil
- Dřevostavby na klíč
- Moderní domy
- Modulové domy
- Montované domy na klíč
- Projekty bungalovů
- Rodinné domy na klíč
- Roubenky na klíč
- Sruby na klíč
- Tiny house
UŽITEČNÉ
NOVINKY E-MAILEM ZDARMA
Přihlaste se k odběru a dostávejte nejžhavější novinky: