Aerożele do izolacji nowych i remontowanych budynków

Aerożele odznaczają się bardzo niską przewodnością cieplną i mogą być skutecznymi materiałami izolacyjnymi dzięki zawartości pęcherzyków powietrza. Naukowcy z UE starają się zwiększyć ich wytrzymałość, tak aby nadawały się do wprowadzania do materiałów budowlanych i mogły tworzyć wraz z nimi tanie i zrównoważone rozwiązanie izolacyjne.

Zmiana klimatu i środowisko

Budynki odpowiadają za 40% całkowitego zużycia energii i 30% emisji dwutlenku węgla w Europie. Wysoko wydajna i niedroga izolacja budynków przyczyni się do poprawy zrównoważoności obiektów i pomoże Europie w realizacji celów dotyczących zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych i poprawy efektywności energetycznej, wyznaczonych na rok 2020. W ramach projektu HIPIN(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (High-performance insulation based on nanostructure encapsulation of air), finansowanego ze środków UE, opracowano nową izolację termiczną przeznaczoną do nowych, jak i modernizowanych budynków, opartą na wykorzystaniu solidnych i tanich aerożeli krzemionkowych w farbach, tynkach i panelach. Konwencjonalne aerożele były zbyt drogie i delikatne, by można było je powszechnie stosować w branży budowlanej. Uczestniczący w projekcie HIPIN naukowcy podjęli się opracowania prekursora aerożelowego o większej zawartości krzemionki (58%) niż w przypadku konwencjonalnego materiału (typowo 28%). Prekursor ten wykorzystano do wytworzenia aerożelu. Większa zawartość krzemionki pozwoliła na zwiększenie wytrzymałości i umożliwiła wprowadzenie aerożelu do tynków i farb, a także do poliuretanowych paneli kompozytowych. Parametry termiczne tych trzech produktów przetestowano nie tylko w laboratorium, ale także podczas demonstracji w warunkach typowych dla ich eksploatacji. W celu przeprowadzenia testów produkty naniesiono na powierzchnię ścian. Zgromadzono dane z trwających 3 miesiące demonstracji i wykorzystano je do przeanalizowania parametrów izolacyjnych produktów. Przeprowadzono szczegółową analizę techniczno-ekonomiczną, której wyniki dowiodły, że dla każdego produktu możliwe jest uzyskanie równowagi między kosztami i wydajnością w warunkach komercyjnych. Nie ulega wątpliwości, że koszty aerożelu, umieszczenia go w produkcie końcowym oraz trwałość tego produktu (szczególnie w przypadku tynku) są kluczowymi czynnikami dla techniczno-ekonomicznej charakterystyki tej technologii. Opracowano model szczegółowej analizy cyklu życia (LCA), obejmujący również przewidywane scenariusze po zakończeniu eksploatacji, dla farby, tynku i paneli zawierających aerożel HIPIN. W ramach projektu HIPIN stworzono wytrzymałe izolacje o zmniejszonej grubości, wykorzystujące solidne materiały do poprawy zrównoważoności budynków. Duża energochłonność budynków oraz ich wkład w emisje i zmianę klimatu potwierdzają duże znaczenie tej technologii.