Priesvitné drevo pomôže vyhrievať aj chladiť budovy. Vďaka kokosu a citrónom

Výskumníci zo švédskeho KTH Royal Institute of Technology v Štokholme pracujú na vývoji pokročilých kompozitov z dreva už niekoľko rokov. Už v roku 2016 napríklad tím tamojších vedcov dokázal drevo zbaviť lignínu a po jeho impregnácii akrylom dosiahnuť jeho priehľadnosť.

Teraz výskumníci z KTH pracujú na stavebnom materiáli, ktorý by mohol pomôcť regulovať vnútorné teploty a pritom kompletne pozostáva z bio komponentov. Nový kompozit využíva tri obnoviteľné zdroje materiálov: kokosové orechy, citróny a drevo.

Vedci najskôr vytvorili štruktúru otvorených pórov v dreve odstránením lignínu, čím sa tiež odstránila jeho farba. Medzery sa potom vyplnili limonénakrylátom, ktorý možno získať z odpadu zo šupiek po spracovaní citrusov a molekulou získanou z kokosových orechov.

Keď sa kompozit zahrieva vplyvom slnečného žiarenia alebo ľubovoľným zvýšením okolitej teploty, limonénakrylát sa mení na polymér, ktorý v sebe zachytí molekuly z kokosu. Teplota, pri ktorej dochádza k prechodu, môže byť prispôsobená. V rámci projektu bola nastavená na príjemných 24 °C. Keď sa materiál ochladzuje, nastáva obrátený proces.

Peter Olsén, výskumník na oddelení biokompozitov v KTH, hovorí, že materiál je schopný uchovávať teplo aj chlad. V bytovej výstavbe môže 100 kilogramov tohto upraveného dreva pri okolitej teplote 24 °C ušetriť asi 2,5 kWh za deň pri vykurovaní alebo chladení, čo nevyzerá zle.

Peter Olsén a Céline Montanari, výskumníci z oddelenia biokompozitov na KTH Royal Institute of Technology.

Proces úpravy začína odstránením lignínu z dreva. Tým vznikajú otvorené póry v stenách buniek dreva a odstraňuje sa jeho farba. Neskôr je štruktúra dreva vyplnená molekulou z citrusov – limonénakrylátom – a molekulou na báze kokosu. Limonénakrylát sa po zahriatí premení na polymér na bio báze, obnoví pevnosť dreva a umožní prestup svetla, takže sa drevo stane priehľadným. V tomto stave sa molekula z kokosu zachytí v materiáli, čo umožňuje ukladanie a uvoľňovanie energie.

Takéto priehľadné drevo upravené biotechnológiou môže nájsť uplatnenie aj v záhradách, kde by sa podľa Olséna dalo využiť ako materiál na skleníky. Keď svieti slnko, drevo sa stáva priehľadným a uchováva energiu, zatiaľ čo v noci sa zakaľuje a uvoľňuje teplo nahromadené počas dňa. Takto by sa mohla znížiť spotreba energie na vykurovanie skleníkov a zároveň by sa podporil rast rastlín.

Materiál zatiaľ nie je pripravený na hromadné nasadenie v stavebníctve, ale medzi prvými aplikáciami „drevokompozitnej tepelnej batérie“ by mohli byť vnútorné priečky v budovách.

Výskum bol publikovaný v časopise Small.