تولید پلیمرهای هوشمند برای ذخیره‌سازی انرژی در ساختمان

محققان واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی تبریز با استفاده از مواد زیست‌سازگار موفق به تولید پلیمرهای هوشمندی شدند که منجربه بهینه‌سازی درمصرف انرژی، صرفه‌جویی درهزینه‌ تولید انرژی و کاهش آلودگی‌های محیط زیست می‌شود.

به گزارش ایسنا، بهروز محمدی خوشرج، مجری طرح اظهار کرد: در دنیای امروزی تأمین انرژی مورد نیاز فعالیت‌های روزمره یکی از عوامل اقتصادی بسیار مهم محسوب می‌شود. به همین دلیل یافتن راه‌های پیشرفته‌ تولید انرژی‌های تجدیدپذیر و پاک، ضرورت بالایی دارد.
به گفته‌محمدی خوشرج، پلیمرهای اِن کپسول شده با مواد تغییر فاز دهنده (PCMs)، به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر و پاک، موضوع روز بسیاری از تحقیقات در جوامع صنعتی و توسعه‌یافته است.
وی افزود: مواد تغییر فازدهنده، به موادی گفته می‌شود که می‌توانند بر اثر ایجاد تغییر فاز، انرژی را جذب، ذخیره و یا دفع کنند. استفاده از مواد تغییر فازدهنده (PCMs) بیشترین سهم را در صنعت ساختمان‌سازی در مقایسه با سایر کاربردهای آن به خود اختصاص داده است.
مجری طرح خاطرنشان کرد: هدف از انجام این پژوهش نیز تولید این دسته‌ از پلیمرهای هوشمند ذخیره‌ساز انرژی جهت استفاده در صنایع ساختمان‌سازی بوده است.
محمدی خوشرج در معرفی نمونه‌های ساخته شده، گفت: در این پروژه نسل جدیدی از مواد تغییر فازدهنده از مواد زیستی سنتز شده است. این مواد درون یک پوسته‌ پلیمری اِن کپسوله شده و عملکرد آن در داخل ساختمان مورد آزمایش قرار گرفت.
وی عنوان کرد: نتایج حاصل از آزمون‌های ترموگراف نشان‌دهنده‌ ذخیره‌سازی انرژی درون این پلیمرها بوده است. بدین ترتیب با به‌کارگیری این پلیمرها، روزانه تا حدود ۲۰ درصد در مصرف انرژی ساختمان صرف‌جویی می‌شود. بنابراین هزینه‌ ساخت این پلیمر از دیدگاه اقتصادی توجیه‌پذیر است.
مجری طر ح افزود: می‌دانیم که انرژی خورشید در تمام اوقات روز در دسترس نیست. در نتیجه ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی با استفاده از PCM ها می‌تواند بخش مهمی از نیازهای گرمایشی ساختمان را در طی شب و فصل‌های سرد سال رفع کند.
به گفته محمدی خوشرج، افزون بر این، به کمک این مواد انرژی‌های محیط در پلیمرهای هوشمند ذخیره‌شده و بدون نیاز به صرف هزینه جهت تولید انرژی، صرف گرمایش شخص، تجهیزات حساس الکترونیکی و پزشکی نیز می‌شود.
وی گفت: نتایج حاصل از سنتز و انجام آزمون‌های مختلف بر روی نانو اِن کپسول‌های سنتزی نشان می‌دهند که این نمونه‌ها دارای مورفولوژی هسته – پوسته بوده و کاملاً کروی شکل و با توزیع اندازه ذرات باریک هستند. همچنین ذخیره‌سازی انرژی توسط نانو اِن کپسول‌ها به میزان مطلوب و در حد ۶۸ کیلوژول بر کیلوگرم است.
مجری طرح با بیان اینکه محصول سنتزی به هر دو شکل لاتکس و پودری شکل، قابل استفاده در انواع مصالح ساختمانی و با هدف ذخیره‌سازی انرژی خواهد بود، گفت: این پلیمرها در صنایع مختلفی از جمله ساختمان‌سازی، نساجی، الکترونیک، کشاورزی و پزشکی کاربرد دارند.
نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری بهروز محمدی خوشرج، دکتر حیدر رنجبر و مهندس فردین سید نجفی از پتروشیمی تبریز بوده است، در مجله‌ Energy and Buildings با ضریب تأثیر ۲.۹۷ منتشر شده است.

منبع:شرکت بهینه سازی مصرف سوخت کشور