کاهش 30 درصدی انرژی با نمای ساختمانی سوپرکامپوزیت

پیام رسول نژاد-  مهار، ذخیره و استفاده از انرژی با بهره گیری از منابع تجدید پذیر را مهمترین دغدغه و نیاز روز جامعه جهانی دانست و گفت: تکنولوژی استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (Phase Change Materials) یا (PCM) در رده مباحث انرژی‌های نو طبقه بندی شده و در حال حاضر در دنیا تحقیقات و پژوهش‌های متعددی در مقیاس پایلوت و پایان نامه‌های تحصیلات تکمیلی در دنیا در حال انجام است.

وی با بیان اینکه مواد تغییر فاز دهنده، موادی هوشمند هستند، اظهار داشت: این مواد بر پایه انرژی‌های نهان ذوب و انجماد، مازاد انرژی حرارتی را در زمان عدم نیاز در خود ذخیره کرده و در زمان نیاز دوباره به محیط باز می‌گردانند و با این کار محیط اطراف خود را مجبور می‌کنند که در درجه حرارت معینی موسوم به دمای پافشاری باقی بماند.

رسول نژاد ادامه داد: در این راستا توانسته‌ایم با اختراع و تولید محصولی تجاری سازی شده از طریق بهره گیری از تکنولوژی PCM و تلفیق آن با جدار پیرامونی ساختمان امکان کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها به میزان 30 درصد را فراهم کنیم.

مجر طرح یادآور شد: نمای ساختمانی سوپر کامپوزیت که به عنوان اختراع در اداره ثبت اختراعات و مالکیت‌های صنعتی اظهار شده است، ضمن دارا بودن استحکام و زیبایی در خورِ نمای ساختمان‌ها، ظرفیت صرفه جویی در مصرف انرژی به میزان 1.3 کیلو وات ساعت (معادل 4550 بی تی یو ساعت) در هر متر مربع از نما را دارد.

وی با اشاره به جزئیات این طرح توضیح داد: مکانیزم عملکرد ماده تغییر فاز دهنده در نمای ساختمانی سوپر کامپوزیت به این صورت است که در نیمه گرم سال هنگامی که حرارت محیط اطراف آن می‌خواهد از دمای پافشاری (24 درجه سلسیوس) بالاتر رود، این ماده به شدت شروع به جذب انرژی موجود کرده و اجازه بالا رفتن دما را نمی‌دهد. این انرژی ذخیره شده در نیمه‌های شب و به تدریج در محیط اطراف تخلیه می‌شود و در نیمه سرد سال نیز به محض اینکه درجه حرارت بخواهد از 24 درجه سلسیوس پایین‌تر بیاید، انرژی ذخیره شده در خود را به محیط اطراف پس می‌دهد تا مانع کاهش دما شود. با تابش خورشید و گرم شدن محیط این ماده مجدداً شارژ می‌شود.

استفاده از فناوری هوشمند PCR در نمای ساختمان برای کاهش 30 درصدی انرژی

به گفته این محقق، چنانچه نمای ساختمانی با 100 مترمربع از سوپر کامپوزیت مسلح به مواد تغییر فاز دهنده پوشیده شود، با صرفه جویی انرژی به میزان 455000 بی تی یو مواجه خواهیم بود و به این معنا است که می‌توان در 5 ساعت از اوج گرمای تابستان از روشن کردن 5 کولرگازی هر یک به ظرفیت 18000 بی تی یو اجتناب ورزید.

رسول نژاد در خصوص هزینه طراحی، ساخت و اجرای نمای ساختمانی سوپر کامپوزیت بر روی ساختمان ها اذعان داشت: بهای واحد هر متر مربع از این نما شامل طراحی، ساخت و اجرا بسته به نوع و میزان پی سی ام مصرفی در آن که منتج به صرفه جویی در مصرف انرژی در رده های مختلف خواهد شد، به نحوی تعیین شده که با سایر نماهای مرسوم ساختمان قابل رقابت است.

مدیر عامل شرکت دانش بنیان و فناور کاشانه سبز پردیس مستقر در پارک فناوری پردیس تولید توپ‌های انرژی را از دیگر محصولات دانش بنیان این فناوری دانست و در این باره توضیح داد: تاکنون استفاده از مواد PCM در سایر دماهای پافشاری نیز در دستور کار این واحد فناور وجود داشته که از آن جمله می‌توان به ساخت توپ‌های انرژی حاوی مواد PCM با دمای پافشاری 60 درجه سانتیگراد برای تامین و تثبیت دمای آب گرم مصرفی در ساختمان و نیز ساخت پک‌های حاوی مواد PCM با دمای پافشاری 90 درجه سانتیگراد جهت اطفاء حریق در ساختمان اشاره کرد.

توپ‌های انرژی که با استفاده از مواد هوشمند PCM آب گرم ساختمان را تامین می‌کند

کاربرد دیگر مواد هوشمند PCM در خاموش کردن آتش

وی با اشاره به ضرورت توجه به انرژی‌های تجدید پذیر خاطر نشان کرد: به طور کلی در ایران برخلاف اروپا و آمریکا، برای استفاده از منابع تجدید پذیر در تامین انرژی جز در موارد خاص، به دلیل عدم حذف یارانه‌های حامل‌های انرژی، توجیه اقتصادی وجود ندارد. از این رو با توجه به وجود بنیه سخت افزاری و نرم افزاری در کشور به منظور بهره گیری از انرژی‌های نو لازم است در کشور نیز همانند سایر کشور های پیشرفته دنیا با اتخاذ سیاست‌های صحیح در نیل به گسترش استفاده از این دست نوآوری‌ها گام‌های اساسی برداشته شود.