"Премия Будущего" может быть присуждена за микроскопически малые полимерные капсулы

22 сентября 2009 года Институт солнечных энергосистем им. Фраунгофера (ISE) и концерн BASF были включены в число номинантов престижной "Премии Будущего" за совместную разработку продукта Micronal ® PCM – способного поглощать и высвобождать тепло материала, в состав которого входят микроскопически малые полимерные капсулы, сообщила пресс-служба БАСФа. Присуждение "Премии Будущего" производится ежегодно, а её лауреаты получают свои награды из рук Президента Федеративной Республики Германии. Отмечая лучшие технологические усовершенствования и инновации, Президент ФРГ воздаёт дань уважения большим усилиям исследователей и разработчиков, направленным на успешное продвижение новых наименований продукции на рынок.
Над созданием продукта Micronal ® PCM работала группа сотрудников во главе с профессором Фолькером Виттвером ( ISE ), д-ром Эккехардом Янсом ( BASF SE ) и д-ром Петером Шоссигом ( ISE ). Они осуществляли исследования так называемых «материалов с фазовым переходом» ( PCM ), высокая эффективность которых обусловлена проявлением физических процессов. Так, при переходе из твердого состояния в жидкое, материалы PCM без нагрева поглощают из окружающей среды значительное количество энергии. Данный эффект имеет место в определенном температурном диапазоне – от 21 до 26ºС. Поглощенное тепло как бы «прячется» внутри материала, хранится там в латентном (от латинского latens - "скрытый") виде, и высвобождается только при снижении внешней температуры. Таким образом, наличие материалов PCM в строительных конструкциях является предпосылкой для того, что в жилых помещениях, школах и офисах температура летом не будет подниматься выше, а зимой не будет опускаться ниже комфортных уровней. В оптимальном случае это может позволить в течение летнего периода обходиться без использования кондиционеров.
Перед исследователями стояла задача найти способ применения хранящих «скрытое» тепло материалов в качестве компонентов строительных конструкций. Сотрудники Института солнечных энергосистем Фолькер Виттвер и Петер Шоссиг предложили оригинальную идею, суть которой заключалась в следующем. Небольшие частицы материала, обладающего способностью к фазовому переходу, подвергались процедуре микрокапсулирования, т.е. помещения внутрь крошечных капсул. Д-р Эккехард Янс ( BASF SE ) разработал необходимую технологию, а также установил, что сверхчистый парафиновый воск является подходящим для этого материалом. Итак, исследователи поместили мельчайшие капельки воска в изготовленные из акрилового стекла полые сферы, диаметр которых составлял всего несколько микрометров. Полученные в результате микрокапсулы можно без проблем вводить в состав различных строительных материалов (растворных смесей, штукатурок, древесины и др.). Эти капсулы обладают высокой прочностью, и поэтому их добавка не требует каких-либо ограничений либо изменений в технологиях работы со строительными материалами, и не препятствует таким операциям, как сверление отверстий и забивка гвоздей. Благодаря большой суммарной площади поверхности, многочисленные микрокапсулы способны быстро обмениваться энергией с окружающей средой. Избыточное тепло, поглощенное ими в течение дня, в ночное время высвобождается обратно, что "сглаживает" температурные колебания, создавая сбалансированный и комфортный климат внутри помещений.
Исследовательская группа, в которую входили сотрудники концерна BASF и Института солнечных энергосистем, приступила к созданию хранящих «скрытое» тепло материалов для нужд строительной отрасли в 1999 году. С тех пор эти разработки были использованы в различных проектах по всей Европе, неизменно привлекая большое внимание архитекторов и строителей. Это связано, в частности, с тем фактом, что содержащие Micronal ® PCM строительные материалы (в качестве интегрированного элемента энергосберегающей концепции возведения и эксплуатации зданий) могут сделать возможным полный либо частичный отказ от традиционных систем охлаждения – без дополнительных затрат на электроэнергию и техническое обслуживание. Кроме того, применение таких материалов ведёт к устойчивому сокращению выбросов углеродсодержащих соединений в атмосферу.

ПластЭксперт