Бетон может выполнять не только конструкционную функцию, но и функцию нагревателя и кондиционера. Группа ученых Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ) представила технологию, благодаря которой бетон способен поддерживать температуру в помещении за счет внутреннего накопления тепла и последующей его отдаче при определенной температуре внутри здания.
О новой разработке «Научной России» рассказала Софья Сокольникова, аспирант Института промышленного и гражданского строительства НИУ МГСУ, которая работает над технологией в рамках кандидатской диссертации. По ее словам, в помещениях всегда присутствуют избытки энергии, даже в отопительный сезон, когда в помещениях становится слишком жарко. Именно это легло в основу новой технологии: «адаптивный» бетон эти «избытки» собирает, чтобы отдать их потом, когда температура в помещении снизится до комфортных условий — ниже 21-23 ˚C.
«Адаптация без дополнительных источников энергии — звучит как чудо, но на самом деле чудес здесь нет. Сам процесс довольно прост: теплоаккумуляция происходит за счет переходов особого компонента из жидкого состояния в твердое, которое сопровождается выделением предварительно накопленной энергии. Конечно, обеспечить этот процесс в структуре строительных материалов, тем более бетона, очень непросто. С другой стороны, энергия, которая запасается и выделяется в процессе этих переходов, очень высокая. И с точки зрения энергоэффективности технология очень перспективная для строительства. Важно, что наш материал адаптируется только при определенной температуре, в отличие от, например, керамического кирпича и других тяжелых материалов. В нашем случае накопление энергии происходит только при превышении определенной температуры — то есть именно при избытке тепла. А когда температура “проседает”, бетон отдает накопленную энергию — за счет этого происходит экономия энергии», — отметила Софья Сокольникова.
Технология «умного» бетона может быть применена везде, где используются строительные смеси — при заливке полов, создании стен и перекрытий, оштукатуривании. Это тепловой аккумулятор, который будет корректировать температуру в помещении вне зависимости от расположения — важно правильно подобрать температуру фазового перехода, то есть состав добавки.
«На территории России подобных технологий на данный момент крайне мало, и они не адаптированы под наше сырье и условия климата. За границей такие материалы используются, но там температура плавления и кристаллизации составляет 40 °C — нам это не подходит. К тому же, там используют материалы, которые у нас в стране не синтезируются», — подчеркивает Софья Сокольникова.
Среди важных преимуществ технологии можно отметить ее цену. По словам Софьи Сокольниковой, материал с теплоаккумулирующей добавкой окупается примерно за три года, что особенно важно при растущих ценах на отопление и электричество.
Проект был поддержан федеральной программой «Приоритет 2030». Ожидается, что к 2028 г. технология будет готова к коммерциализации.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
