Je huis koelen ZONDER elektriciteit: wetenschappers ontdekken dat het kan met deze transparante folie
Materiaalkunde is een wetenschap die zich richt op de verschillende eigenschappen van materialen, waar deze moleculair en atomisch gezien uit bestaan, hoe elementen zich vermengen en de productie van nieuwe modellen. Deze wetenschap staat tussen chemie en natuurkunde in en kan worden gedefinieerd als de wetenschap van de toekomst, die het al mogelijk heeft gemaakt om oude materialen te vervangen door geschiktere en innovatieve materialen.
Een team van onderzoekers die zich bezighouden met materiaalkunde is aangekomen bij de productiefase van een composietsysteem dat de airconditioning voor thuis zoals we deze nu kennen met pensioen kan sturen.
via sciencemag.org
Om het huis koel te houden wordt er airconditioningapparatuur toegepast die gebruik maakt van electriciteit en eventueel van zonnepanelen. Dit oude systeem kan mogelijk vervangen worden door een ander systeem dat helemaal niets te maken heeft met luchtkoelingsinstallaties, in de eerste plaats omdat het niet op electriciteit werkt.
Een aantal materiaalkundigen van de Universiteit van Colorado hebben een manier gevonden om de temperatuur in een ruimte te verlagen door te profiteren van een proces dat uitsluitend met natuurkunde te maken heeft. We zullen het in eenvoudige termen proberen uit te leggen.
Licht kan worden doorgegeven, teruggekaatst of worden geabsorbeerd afhankelijk van het materiaal waar het op valt. Zwarte voorwerpen nemen vaak licht op, terwijl niet-doorschijnende materialen licht weerkaatsen. Een klein deel wordt echter altijd wel opgenomen en zorgt er ook voor dat iets te warm wordt.
De onderzoekers wilden echter kijken wat er zou gebeuren wanneer het belichte materiaal een composiet zou zijn, of met andere woorden: materiaal dat bestaat uit lagen met verschillende eigenschappen.
Ze hebben met name een heel bruikbaar folie ontworpen dat verfijnder is dan de aluminiumfolie die je in de keuken gebruikt. Deze folie bestaat uit een transparante polymeerlaag polymethylpenteen genoemd. Hierin zijn kleine glaskorrels verspreid. Dit alles is bedekt met een net zo dunne, zeer reflecterende zilverlaag.
Het team heeft ontdekt dat wanneer dit materiaal in contact komt met licht, de glaskorrels en de zilverlaag het vrijwel in zijn geheel terugkaatsen. Dit houdt in dat er onder het materiaal een schaduwzone ontstaat waar het wel kouder kan zijn dan 10 °C. Uit de tests blijkt dat de verkoeling die op deze manier is verkregen evenveel energie zou hebben gevraagd als een zonnepaneel dat kan produceren in 72 uur.
"Tien of twintig vierkante meter van dit materiaal op een dak van een huis is genoeg om een gezin een koele gevoelstemperatuur te garanderen" meldt een van de onderzoekers.
De toepassingen van dit innovatieve systeem kunnen eindeloos zijn. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt in energiecentrales waar nu elektriciteit en water worden ingezet voor de koeling van de apparatuur, of het kan worden gekoppeld aan een zonnepaneleninstallatie die niet efficiënt blijken te zijn wanneer ze opwarmen.
Materiaalkunde, dat bijval krijgt van andere disciplines helpt de technologische ontwikkeling met grote stappen voortsnellen. Het is sensationeel dat deze klimaatbeheersingsmethode slechts een gram elektrische energie vraagt. Daar komt ook nog eens bij dat productie op grote schaal helemaal niet moeilijk is en niet duur: "ongeveer $ 0,25 per vierkante meter" aldus Xiaobo Yin, materiaalkundige aan de Universiteit van Colorado. Het is echt ongelofelijk...
