HLEDEJ


ČLÁNKY ▸
KATALOG DOMŮ
FIRMY ▸
NÁSTROJE ▸

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.


Izolace z nanodřeva
VÍCE FOTOGRAFIÍ V GALERII »
ⓘ Foto: Hua Xie/ University of Maryland

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. Zvažujete stavbu dřevostavby? Zúčastněte se dne otevřených dřevostaveb, v rámci kterého můžete zdarma osobně navštívit přes 50 dokončených nebo rozestavěných staveb, a také místa, kde se dřevostavby vyrábí.


Líbil se Vám tento článek? Kupte redakci kávu! Stačí poslat SMS s textem KAFE na číslo 90211. Cena SMS je 39,- Kč. Děkujeme!


Vydáno dne:
19.05.2018

Photocredit: Hua Xie/ University of Maryland

7

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.