Varmelagring:Forskere udvikler materiale, der er stabilt, effektivt og miljøvenligt

Et nyt varmelagermateriale kan være med til at forbedre bygningers energieffektivitet markant. Udviklet af forskere ved Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) og Universitetet i Leipzig, kan det bruges til at lagre overskudsvarme og frigive det tilbage til miljøet, når det er nødvendigt. I modsætning til eksisterende materialer kan det nye absorbere væsentligt mere varme, er mere stabilt og er lavet af harmløse stoffer. I Journal of Energy Storage holdet beskriver materialets dannelsesmekanisme.

Opfindelsen er et såkaldt formstabiliseret faseændringsmateriale. Det kan absorbere store mængder varme ved at ændre dets fysiske tilstand fra fast til flydende. Den lagrede varme frigives så igen, når materialet hærder. "Mange kender dette princip fra håndvarmere," forklarer professor Thomas Hahn fra Institut for Kemi på MLU. Opfindelsen fra Halle vil dog ikke blive brugt i frakkelommer. I stedet kunne den bruges af byggebranchen som store paneler, der kunne integreres i vægge. Disse vil så absorbere varme i de solrige timer af dagen og frigive den igen senere, når temperaturen falder. Dette kan spare en masse energi:Forskerne har beregnet, at når det nye materiale opvarmes, kan det under de rette forhold lagre op til 24 gange mere varme pr. 10 grader Celsius end konventionel beton eller vægplader.

I modsætning til håndvarmere smelter panelerne af denne materialeblanding ikke, når de absorberer varme. "I vores opfindelse er varmelagringsmaterialet indesluttet i en ramme af fast silikat og kan ikke undslippe på grund af høje kapillære kræfter," forklarer Hahn. Det vigtigste er, at de stoffer, der bruges i produktionen, er miljøvenlige:uskadelige fedtsyrer som dem, der findes i sæber og cremer. Selv de tilsætningsstoffer, der giver materialet dets styrke og øgede varmeledningsevne, kan fås fra risskaller.

I den aktuelle undersøgelse beskriver teamet de trin, der er involveret i at skabe materialets struktur, og hvordan de forskellige kemikalier påvirker hinanden. Til dette fik holdet støtte fra en gruppe forskere ledet af professor Kirsten Bacia fra MLU, som brugte fluorescensmikroskopi til at visualisere mekanismen. "Den viden, vi får, kan bruges til at optimere materialet yderligere og potentielt producere det i industriel skala," siger Felix Marske, der drev udviklingen frem som en del af sin doktorgrad hos Thomas Hahn. Indtil nu bliver materialet stadig kun produceret i små mængder i laboratoriet. I fremtiden kan det kombineres med andre tiltag for at være med til at gøre bygninger væsentligt mere energieffektive eller til passivt at køle solcelleanlæg og batterier og dermed øge deres effektivitet. + Udforsk yderligere

Undersøgelse af en innovativ løsning til lagring af termisk energi