Kan affaldsmaterialer isolere bygninger?

University of Bath tester en række affaldsmaterialer for at vurdere deres termiske ydeevne som potentielle materialer til isolering af bygninger.

Dette samarbejdsprojekt mellem University of Bath, University of Brighton, UniLaSalle i Rouen (Frankrig) og fem andre akademiske og ikke-akademiske partnere, og finansieret under Interreg VA France (Channel) England-programmet, undersøger ydeevnen af ​​en række affaldsmaterialer og biobaserede biprodukter som alternative byggeisoleringsmaterialer.

Tre forskellige materialer er ved at blive evalueret – hvedehalmballer, rapsstængler (forarbejdet til biokomposit), og genbrugsdyner.

Forskerholdet ved University of Bath tester og sammenligner den termiske ydeevne af hvert af isoleringsmaterialerne ved at konstruere tre identiske prototypevægpaneler, hver indeholder et af materialerne. Deres præstationer vil blive sammenlignet og kontrasteret med hinanden såvel som mod industristandardisolering, der i øjeblikket anvendes i de fleste bygninger.

Den britiske regering har sat den britiske byggeindustri som mål at halvere sine drivhusgasemissioner inden 2025, at fremme indførelsen af ​​teknologier, der er i stand til at bygge energieffektive, omkostningseffektive boliger og infrastruktur.

Det er håbet, at ved at bruge allerede eksisterende affaldsmaterialer eller biprodukter, udbredt brug af sådanne materialer i byggesektoren kan føre til betydelige reduktioner i emissioner forbundet med byggeri samt reducere afhængigheden af ​​naturressourcer, der anvendes i traditionel isolering såsom glasuld og stenuld.

Panelerne er 150 mm tykke gange 1,1 m kvadratiske og monteret med 9 mm krydsfiner på hver side, svarende til, hvordan isolering almindeligvis opbygges i bygninger. Hvert panel indeholder et antal prober, der måler relativ luftfugtighed, indvendig og udvendig temperatur, og varmeflux.

Panelerne vil gennemgå seks ugers på hinanden følgende strenge tests i et state-of-the-art miljøkammer på universitetets Building Research Park. Der vil være to tests - en steady state og en non-steady state temperaturtest.

I den første test vil der blive påført en stigende temperatur på den ene side af panelerne for at beregne, hvor meget energi der kræves for at øge temperaturen på den anden side af panelet. Den anden test vil involvere at øge fugtigheden for at evaluere, hvordan hvert materiale bevarer og holder på fugt.

forskningsassistent ved University of Baths afdeling for arkitektur og anlægsteknik, Dr. Shawn Platt, sagde:

Det er første gang, at disse materialer er blevet testet på en så robust videnskabelig måde, som giver os mulighed for nøjagtigt at vurdere deres termiske ydeevne mod hinanden såvel som mod industristandardisolering.

Det er vigtigt, at vi fortsætter med at spille vores rolle i at reducere drivhusgasemissioner og potentialet for at bruge affald og biprodukter som potentielle fremtidige alternativer til bygningsisolering, som i væsentlig grad kan hjælpe byggesektoren med at blive mere bæredygtig og miljøvenlig.

Professor i innovative byggematerialer ved University of Bath, Pete Walker, kommenterede:

Vores tidligere forskning har vist halmballers ydeevne som et bæredygtigt og energieffektivt byggemateriale, imidlertid, der er en række andet affald og biprodukter, som også kunne fungere godt som byggematerialer.

Muligheden for at udnytte disse affalds- og landbrugsbiprodukter er ikke noget, der bør ignoreres, og vi håber, at hvis deres termiske ydeevne er sammenlignelig eller bedre end den nuværende isolering, industrien vil tænke seriøst over at bruge materialerne i fremtidens byggeri.

De tre materialer, der testes, er enten biobaserede biprodukter (hvedehalm og majsmarvpanel) eller affald (dyner).

I Storbritannien er der op til 7 millioner tons halm tilbage efter produktionen af ​​hvedemel, og op til halvdelen af ​​denne mængde kasseres effektivt på grund af dens lave værdi, skal bruges som dyrestrøelse. Det anslås, at disse 3,8 millioner tons halm kan bruges til at bygge over 500, 000 nye boliger, løse den britiske boligmangel inden for fem år

Svarende til hvedehalm, halmballernes ydeevne som et energieffektivt og bæredygtigt byggemateriale er allerede blevet bevist. I 2015 de første miljøvenlige halmhuse blev sat til salg i Bristol som et resultat af University of Baths forskning.

Dyner er et industrielt affaldsprodukt, og det anslås 61, 900 tons dyner og puder kommer i affaldsstrømmen hvert år, især fra hospitaler, hvor de enten er begravet på losseplads eller blot brændt. Også, fremstilling af varer såsom polyesterdyner kræver energi og frigiver drivhusgasser.

Majsmarv er den indre del af majsstilkene. Majsstilken er i øjeblikket underudnyttet i majskornafgrøder (50 procent vendt tilbage til jorden). Dette landbrugsbiprodukt har et meget højt potentiale for valorisering for agromaterialer. Den samlede estimerede potentielle majsmarvsressource er 420, 000 tons om året i INTERREG-programområdet.

Forskere fra University of Bath håber, at fra at gennemføre disse strenge tests, de vil være i stand til at identificere, hvilke af materialerne der er et levedygtigt affaldsmateriale til brug i isolering af bygninger med henblik på at kommercialisere dette i fremtiden.