Olcsóbb megoldás lesz, kiválthatja a klímát is

A Berkeley Lab festhető ablakbevonata olyan műanyagból van, amelynek molekulái önszerveződő módon állnak össze a fény különböző hullámhosszait visszaverő kristályokká

Hiába tudjuk, hogy jó nyílászárókkal télen-nyáron rengeteg energiát takaríthatunk meg, a csere költsége sokakat elrettent. Az ecsettel felhordható folyékony műanyag bevonat erre lehet megoldás a közeljövőben.

Ötvenmilliárd dolláros veszteség a nyílászárók miatt

Az épület fűtésére-hűtésére szolgáló energia 10-40 százaléka függ a nyílászáróktól: ha régi típusú vagy egyrétegű az ablak és az ajtó, átlagosan ennyivel több pénz mehet el fűtésre, illetve hűtésre.

Éghajlattól is függ, hogy a téli fagy vagy a nyári kánikula elleni védekezésre kell többet fordítani.

Az Egyesült Államokban a lakástulajdonosok évente 50 milliárd dollárt veszítenek a rossz minőségű nyílászárók miatt.

A nem megfelelő nyílászárók miatt 10-40% is lehet az energiaveszteség Forrás: MTI/Mohai Balázs

Az amerikai energiaügyi minisztérium Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriuma (Berkeley Lab) ezért azt a feladatot tűzte ki kutatói elé, hogy a kémiát kreatívan alkalmazva találjanak megoldást a problémára. Elő is álltak egy olyan folyékony műanyag képletével, amit ecsettel vagy hengerrel lehet felvinni az ablaküvegre, és megszáradva hővédő bevonattá alakul – a művelet a jelenlegi ablakfóliák árának töredékéből megoldható lenne.

Háztartások milliói várnak ilyen megoldásra

"Képzeljük el, hogy építési vagy ablakfóliázó vállalkozó megbízása helyett a lakástulajdonos besétál a legközelebbi barkácsáruházba, megveszi a folyékony műanyagot és a festőeszközt, majd odahaza néhány óra alatt lekeni a nyílászárók üvegeit" - mesélte Raymond Weitekamp, a Berkeley Lab munkatársa.

A bevonat szelektálja a napsugárzást és az infravörös sugarakat visszaveri Forrás: University of Colorado/Garret Miyake

A csapatával kifejlesztett bevonat szelektálja a napsugarakat: a hőt közvetítő infravörös sugarakat visszaveri az égbolt irányába, a látható fényt viszont átengedi.

A bevonat drasztikusan javítja a meglévő ablakok hatásfokát, és tetszés szerint belül is használható,

akkor a lakás melegét nem engedi ki. A piacon ma elérhető hővédő fóliák négyzetméterára jelentős, és felhelyezésükhöz profi kivitelező szükséges. A kettő együtt olyan anyagi terhet jelent, amit sok család nem engedhet meg magának. Egy mindenki számára elérhető megoldás csak az Egyesült Államokban évi 35 milliárd kilowattóra megtakarítást hozna. Ez a szén-dioxid-kibocsátást 24 milliárd kilogrammal csökkentené, ami olyan, mintha 5 millió autóval kevesebb futna az utakon, és szennyezné a levegőt.

Az újszerű elgondoláshoz különleges anyag kell

A Berkeley Lab módszerének alapja egy különleges, elágazó szerkezetű polimer (műanyag), amely mikroszkóp alatt leginkább palackmosó keféhez hasonlít: molekulákból álló merev lánc alkotja a központi szárat, amelynek két oldalán sörteszerűen rendeződnek el az atomok.

A Berkeley Lab festhető ablakbevonata olyan műanyagból van, amelynek molekulái önszerveződő módon állnak össze a fény különböző hullámhosszait visszaverő kristályokká Forrás: University of Colorado/Garret Miyake

Az anyag egyedi tulajdonságai e szokatlan molekuláris felépítésnek köszönhetők,

közte annak, hogy a sörték nem gubancolódnak össze. Weitekamp már PhD-hallgatóként azt tanulmányozta az USA vezető magánegyetemén, a Kalifornia Műszaki Egyetemen (Caltech), hogy az ilyen palackmosó szerkezetű polimerek hogyan képesek önszerveződő módon olyan nanostruktúrákká összeállni, amelyek tulajdonságai hasonlítanak a fotonikus kristályokéra.

A Berkeley Lab kutatócsoportja, (balról) Raymond Weitekamp, Arman Shehabi és Steve Selkowitz az intézetben teszteli a festhető hővisszaverő bevonatot, amellyel olcsón lehetne energiatakarékossá alakítani a nyílászárókat. Forrás: Berkeley Lab - Roy Kaltschmidt,/The Regents of the University of California, Lawrence Berkeley National Laboratory/Roy Kaltschmidt

Ezek a kristályok szerkezetükből adódóan ugyanis kölcsönhatásba lépnek a fénnyel: befolyásolják a látható fény, azaz az emberi szemmel érzékelhető elektromágneses sugárzás különféle hullámhosszainak visszaverődését,

és ennek következtében nem kémai, hanem fizikai eredetű színek alakulnak ki.

Weitekamp tavaly óta dolgozik a Berkeley Lab Cyclotron Road programjában, amelynek célja a forradalmian új felfedezések kereskedelmi termékké alakítása az energiahatékonyság fokozása érdekében. Munkatársaival az a célja, hogy a festhető polimerbevonatot mielőbb piacra lehessen dobni, és a termék ára maximum 16 dollár (4400 Ft) legyen négyzetméterenként. Ez más országokban is versenyképes lenne.