О новых видах экологически чистых теплоизоляционных материалов

Сегодня огромное внимание при строительстве домов уделяется их энергоэффективности, способности удерживать внутри комфортную для человека температуру. На смену метровым кирпичным стенам приходят каркасные технологии с использованием теплоизоляционных материалов.

Но большинство из них либо полностью синтетические, либо произведены с использованием химических веществ. Однако ученые постоянно работают над тем, чтобы найти экологически чистый, полностью натуральный теплоизоляционный материал с хорошими эксплуатационными свойствами.

Вспененная древесина

Этот уникальный материал получили немецкие ученые из института Фраунгофера. Созданная ими теплоизоляционная пена состоит из особым образом обработанной древесины, и потому полностью натуральна. Она безвредна как для человека, так и для окружающей среды даже в случае утилизации.

Отработавший свой срок материал можно использовать в качестве дров для печи или камина.

Так выглядит пена из дерева

Способ изготовления

Исследования длились несколько лет и начинались с использования в качестве сырья древесной коры. Похоже, тот эксперимент не был особенно удачным.

Описываемый же материал удалось получить следующим способом:

• Древесину сначала очень сильно измельчают. Судя по описанию, она превращается в гелеобразное вязкое вещество из-за присутствия в натуральном сырье природной смолы – лигнина;

Измельченная древесина

Для справки. То, что вы видите на фото – просто мелкие опилки. Пока в сети нет изображений, иллюстрирующих процесс изготовления древесной пены, поэтому придется включить воображение.

• Затем в полученную массу добавляют природные вещества, ускоряющие твердение;
• Следующий этап – закачивание в субстанцию специального газа для образования пузырьков и придания пенистой структуры;
• Готовому раствору придают выбранную форму и просушивают.

Пока изобретатели не экспериментируют с формами, а производят только жесткие листы и тонкие упругие маты, чтобы протестировать материал в деле. Но есть сведения, что дизайнеры уже оценили идею и пробуют делать авторскую мебель из вспененной древесины.

Комплект дизайнерской мебели из вспененной древесины

Преимущества перед другими утеплителями

Новый материал прошел множество лабораторный исследований и анализов. Не вдаваясь в технические подробности, расскажем о его преимуществах перед такими популярными утеплителями, как пенополистирол и минеральная вата.

Перечислены и достоинства древесной пены.

Это:

• Высокие показатели теплосбережения;
• Устойчивость к механическим воздействиям;
• Жесткая и упругая структура материала позволяет с легкостью применять его для утепления вертикальных поверхностей;

Плита из древесной пены

• Хорошая влагостойкость (выше, чем у обычного дерева и минеральной ваты);
• Длительный срок эксплуатации.

К сожалению, сведений о бактериологической устойчивости материала и его пожарной безопасности найти не удалось. Скорее всего, над этими параметрами ученые ещё работают. Но даже в этом виде пена из древесины заслуживает внимания, и имеет большой потенциал для внедрения в промышленное производство.

Сырье для вспененной древесины

Определившись с технологией производства пены из дерева, ученые проводят исследования с разными видами древесины, пытаясь найти самые эффективные. И решают проблему внедрения процесса в промышленное производство.

Дело в том, что использовать для изготовления такого утеплителя деловую древесину слишком дорого и расточительно. Необходимо найти более дешевое и доступное сырье, применение которого не нанесет ущерба экологии планеты.

Скорее всего, им станут отходы деревообрабатывающих предприятий, переработанная и некондиционная древесина, различный деревянный мусор.

Отходы деревообрабатывающей промышленности

Хочется надеяться, что до массового производства осталось не так много времени, и новые технологии придут в нашу страну, богатую природными ресурсами. Ученые же не сомневаются, что вспененная древесина быстро завоюет рынок благодаря своей экологичности, безопасности и эффективности.

Утеплитель из водорослей NeptuTherm

На песчаных пляжах Средиземноморья туристы часто видят необычные рыжие шарики размером с куриное яйцо. Это скатанные морем мертвые сухие водоросли Posidonia Oceanica, в просторечье – шары Нептуна.

Шары Нептуна выбрасываются на берег в огромных количествах

До недавнего времени сотрудники, занимающиеся очисткой и уборкой пляжей, просто выбрасывали их в мусор. Пока ученые из того же института Фраунгофера не обратили внимание на этот, постоянно возобновляемый природный материал, и не решили использовать его в качестве теплоизоляционного материала.

Технология изготовления

В том виде, в котором эти водоросли лежат на берегу, они были непригодны для осуществления задуманной цели, так как внутри них слишком много песка и морской соли. Да и что можно утеплять шариками?

Исследователи нашли способ, как преобразовать их в другую форму, более удобную для использования в качестве теплоизоляции. Для этого нужно было отделить волокна водорослей друг от друга и освободить их от ненужных примесей.

Технология в принципе получилась очень простой и малозатратной как по времени, так и по количеству используемой энергии.

• Собранные шарики Posidonia Oceanica сначала проходят сушку при определенном температурном режиме;
• После чего они засыпаются в специально для этого сконструированный комбайн, в котором происходит интенсивное встряхивание, при котором песок отделяется от водорослей;
• Очищенное таким способом сырье направляется «под нож». Оно измельчается режущим станком на волокна длиной полтора-два сантиметра;

Исходное сырье и продукт переработки

• Готовый материал пакуется в пластиковые мешки и транспортируется к месту реализации или сразу на стройку. Либо его прессуют, прошивают прочными нитями и скатывают в рулоны наподобие минеральной ваты.

Особенности материала

Вот такие качества, как огнестойкость и устойчивость к гниению и распространению плесени, учеными в данном случае отмечена особо. В отличие от вспененной древесины.

Posidonia oceanica практически не поддается горению

• Высокое содержание в составе водорослей морской соли препятствует их гниению, а йод и другие химические элементы отпугивают от материала грызунов и вредных насекомых.
• Ещё одно преимущество – это способность поглощать водяной пар без потери теплоизоляционных свойств. И способность также легко выпускать его обратно, не накапливая в себе.
• По показателям теплоемкости рыхлый утеплитель из морских водорослей на 20% превосходит древесную изоляцию. Этот показатель равен 2,5 Дж/(кг·К).

Использование рыхлого утеплителя

• Это очень дешевое сырье, являющееся постоянно возобновляемым природным ресурсом, не требующим участия человека.
• Наконец, при изготовлении NeptuTherm не используются никакие синтетические добавки. Это полностью натуральный материал, который можно использовать при утеплении помещений для детей, аллергиков и людей, чувствительных к химическим веществам.

Пока данный материал производится только в Германии компанией, также называющейся NeptuTherm. В эту страну шары Нептуна поставляются из Албании и Туниса, где собираются вручную на побережье Средиземного моря.

Насколько эффективны и доступны будут эти утеплители, покажет время. Но уже то, что среди синтетических материалов появляется все больше натуральных, очень радует и обнадеживает.