Ett nytt värmelagringsmaterial skulle kunna bidra till att avsevärt förbättra byggnaders energieffektivitet. Utvecklad av forskare vid Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) och universitetet i Leipzig, kan den användas för att lagra överskottsvärme och släppa tillbaka den till miljön vid behov. Till skillnad från befintliga material kan det nya absorbera betydligt mer värme, är stabilare och är tillverkat av ofarliga ämnen. I Journal of Energy Storage teamet beskriver materialets formningsmekanism.

Uppfinningen är ett så kallat formstabiliserat fasförändringsmaterial. Den kan absorbera stora mängder värme genom att ändra dess fysiska tillstånd från fast till flytande. Den lagrade värmen frigörs sedan igen när materialet stelnar. "Många känner till denna princip från handvärmare", förklarar professor Thomas Hahn från Institutet för kemi vid MLU. Uppfinningen från Halle kommer dock inte att användas i rockfickor. Istället skulle det kunna användas av byggbranschen som stora paneler som kunde integreras i väggar. Dessa skulle sedan absorbera värme under dygnets soliga timmar och släppa ut den igen senare när temperaturen sjunker. Detta kan spara mycket energi:Forskarna har beräknat att när det nya materialet värms upp kan det lagra – under rätt förhållanden – upp till 24 gånger per 10 grader Celsius mer värme än konventionell betong eller väggskiva.

Till skillnad från handvärmare smälter inte panelerna gjorda av denna materialblandning när de absorberar värme. "I vår uppfinning är värmelagringsmaterialet inneslutet i ett ramverk av fast silikat och kan inte fly på grund av höga kapillärkrafter", förklarar Hahn. Viktigast av allt är att de ämnen som används i dess produktion är miljövänliga:ofarliga fettsyror som de som finns i tvål och krämer. Även de tillsatser som ger materialet dess styrka och ökade värmeledningsförmåga kan erhållas från risskal.

I den aktuella studien beskriver teamet stegen som ingår i att skapa materialets struktur och hur de olika kemikalierna påverkar varandra. För detta fick teamet stöd från en grupp forskare under ledning av professor Kirsten Bacia från MLU, som använde fluorescensmikroskopi för att visualisera mekanismen. "Kunskapen vi får kan användas för att ytterligare optimera materialet och för att potentiellt producera det i industriell skala", säger Felix Marske, som drev utvecklingen framåt som en del av sin doktorsexamen hos Thomas Hahn. Hittills produceras materialet fortfarande endast i små mängder i laboratoriet. I framtiden kan det kombineras med andra steg för att bidra till att göra byggnader betydligt mer energieffektiva eller för att passivt kyla solcellsanläggningar och batterier och därigenom öka deras effektivitet. + Utforska vidare

Undersöker en innovativ lösning för lagring av värmeenergi