התפקיד האינטגראלי של פולימרים ב- Next-Generation Eco-Friendly Building Insulation

דחיפה העולמית לבניינים יעילים באנרגיה יש חומרי בידוד למרכז הבנייה בת קיימא.עם המגזר הבנייה האחראי על כמעט 40% מפליטת פחמן הקשורים לאנרגיה ברחבי העולם, שיפור הביצועים התרמיים של המעטפת הבניין הוא אחת האסטרטגיות היעילות ביותר עבור חיתוך הביקוש לאנרגיה מבצעית וחיתוך פחמן חד-חמצני, ההופכים את הגמישות החיונית של ניהול אנרגיה מגנטית, והופכים את הגמישות האורגנית שלהם, ומאפשרים הדרושים לשיטות ניהולית של אנרגיה מתקדמת, המבוססות על פני מערכת ניהולית, יעילה יותר, אשר מאפשרת את יכולת ניהולית של אנרגיה ירוקה, יעילה יותר, יעילה יותר, יעילה יותר ויותר, ואפקטים של אנרגיה מתקדמת, ואפקטים של אנרגיה מתקדמת, ואפקטים של אנרגיה מגנטית, ואפקטים של אנרגיה מתקדמת, ואפקטים של אנרגיה מתקדמת, ואפקטים של אנרגיה מתקדמת, ואפקטים מדויקים, ואפקטים סביבתיים, ואפקטים, אשר מאפשרת עמידות ביולוגית, על פני מערכת ניהולית, ואפקטים מתקדמים, אשר מאפשרת עמידות ביולוגית, אשר מאפשרת עמידות ביולוגית, אשר מאפשרת את המשתנים, ואפקטים מתקדמים, על פני מערכות ניהולית, על פני מערכת ניהולית, אשר מאפשרת עמידות ביולוגית, אשר מאפשרת עמידות ביולוגית, ואפקטים של אנרגיה מתקדמת, אשר מאפשרת עמידות טבעית, על פני מערכת ניהוליתנים מודרניים,

יסודות כימיים וגופניים של אינסוס פולימר

פולימרים הם מקרומולקולטים המורכבים מעונשי תת-קרקעי חוזרים, וביצועיהם ביישומים בידוד נשלטים על ידי ארכיטקטורת שרשרת, צפיפות חוצה-קישור, והטבע של קבוצות פונקציונליות חודרות.הביקוש הבסיסי לכל חומר ממריץ הוא צפיפות תרמית נמוכה, בדרך כלל נמדדת באטים למטר-kelvin (W/mK).

פולימרים סינתטיים כגון חומצה פולית מורחבת (EPS), מפוזרים בשלב פוליציפרין (XHC), ופוליאוריטאן נוקשה (PUR) שולטים בשוק במשך עשרות שנים, כי הם מספקים יתרונות יוצאי דופן של R-value לסנטימטר (בדרך כלל 3.6 עד 6.5, בהתאם לדחיסות ונוסחאות פתוחות), הם מאוד קלים (שינויים החל מ -10 עד 60 ק"ג / 3), ומתנגדים להפחתה חלקית של תאים).

עלויות סביבתיות של Polymer Foams

(הופנה מהדף Standard EPS, XPS ו- PUR Pass מספקים ביצועים תרמיים מרשימים, אך הערכות מחזור החיים שלהם חושפות עול סביבתי משמעותי, המסתמך על שמן גולמי לא-מחדש וגז טבעי, והפחמן המגולם של חומרים אלה יכול לקחת בחשבון רק חלק משמעותי של מערכת הגנה על הקרקע של בניין, למשל, על פי מחלקת האנרגיה של 1VS, בעוד שעדיין לא ניתן לפוצץ את פליטה של פחמן GPS2, בעוד שעדיין לא ניתן לנפץ את פליטה של פחמן CVS.

שינויים רגולטוריים הם שינוי מאיץ.תיקון Kigali לפרוטוקול מונטריאול מחייב שלב לאחור של HFCs, כולל אלה המשמשים כסוכני התפוצצות, עם ירידה של 80% על ידי 2045 עבור מדינות מפותחות. בניית תוכן כמו LEED V4.1, BREEAM, ואתגר הבנייה הממוסד באופן פעיל מתגמלת יותר חומרים פחמן-פחמימנים ועומס גבוה של קליפורניה לפוצץ סוכנים אקולוגיים רבים כיום, כמו מחסנים חשמליים (D) כמו מחקר מבוסס על בסיס חומרים מסוכנים (DLC) כגון מחקר אורגני).

פתרונות פולימרים של אקו-חברתי

פוליאורתנים המבוססים על Bio-based Polyurethanes ו- Polyesters

פריצת דרך משמעותית כבר בפיתוח של פוליקולים מתוחכמים שמקורם בשמנים צמחיים - אלה המיוצרים פוליאור, אוונסים שמן - כדי להחליף פוליקולים זעירים קצף פוליאורטיים נוקשה (פוליאורתנים המבוססים על ביולוגית אלה להשיג מבנים סגורים תאים ופאנלים תרמיים קרובים מאוד לנוסחאות חומצה קונבנציונלית (בדרך כלל 0.022 עד 0.028 WCC).

חומצה פולילאקטית (PLA), תרמופלסטית ביולוגית שמקורה בכוכב תירס או סוכרקני, מונדסת גם בלוחות בידוד של ערפילית PLA היא קצת מתפתלת, אבל תערובת עם סיבים טבעיים (hemp, flax) או הפלסטיקנים (polycapactone) משפרת את קשיחות ותהליך המחקר שפורסם ב-LTF:0 The Journal of Cleaner of aration of acencesivealatives of aration) אשר לא יכול להיות בעל דרישות של מחזור חיים מכני של 50-LA) או HDL) או ניהול קבועות תעשייתית של חום-uplycappactone (Ralactoflycappactone)

פוליצריד וביופומילמר Foams

קצף ביופוימר נגזר פוליצרידים - כגון עמילן, שיוטסאן (מפסולת דגים), ואלג'ינאטה (ממים) - קיבלו תשומת לב כחומרי בידוד קלים, זולים בעלות נמוכה. קצף מבוסס סטארצ'ן, המיוצרים באמצעות דחיסה עם פחמן דו-חמצני קריטי כסוכן מפוצץ פיזי, יוצרים קצף נוקשה עם מוליכות תרמיות סביב 0.045 Wm / SUM פתוח יותר מאשר חומרים רגישים ל- דחוסים עם חומרים.

גישה נוספת משתמשת בננופיבריטים (CNFs) שמקורם בעץ pulp. CNF aerogels יכול להשיג משקעים אולטרה סגול (below 15 ק"ג / m3) והתנהגויות תרמיות כמו נמוך כמו 0.018 W / mK כאשר יבש תחת תנאי על-טבעיים, העלות של ייצור ננופיבריל ואת הצורך לטיפול הידרופובי נשאר מחסומים של 2022.

המונחים: mycelium-based Composites

(המחזור) – מבנה השורש הגדל של פטריות – יכול להיות גדל על תת-שכבות חקלאיות כגון hemp hurds, ראוdust, או צ'אטים תירס (כמו Mycelium מיישב את הזין, הוא מפרשת אנזימים ומהווה רשת פולימר טבעי של שיטין, glucans, חלבונים.

Aerogel-Enhanced Polymer Composites

כדי למקסם את הביצועים התרמיים ללא עובי גובר, החוקרים מטביעים את הסיליקה ואת הביופוחיות ביופוחיות ביופוחיות ביופוחיות פולימריות (Valpolymer aerogels) לתוך חומרים פולימריים פולימריים פולימריים (Ricericericericeric Gralic) כמו Acivesaccharide-based acgels (ulose, pectin, alginate), יכול להשיג התנהגות תרמית כמו תרכובות חום כגון תרכובות אוויריות (R) ו-Ric) ו-Valse) כאשר הוא מאפשר שילוב של חומרים מורכבים.

« « Polymer Foams

נתיב ידידותי לסביבה נוסף הוא באמצעות פולימרים ממוחזרים לאחר-תעשייתיים בקצף בזיוף. EPS מחזור גדל באופן משמעותי, עם תהליכים שהשתמשו קצף לתוך חרוזים אשר לאחר מכן ניתן לשחזר מחדש של מספר מחסנים של חומרים ממוחזרים על ידי MacS ממוחזרים עד 90% חומר ממוחזר תוך שמירה על ערכי R בתוך 5% של מוצר בתולה, באופן דומה ניתן להחזיר חומרים כימיים או hydricericerd.

תהליכי ייצור ושיקולי אנרגיה

קיימות של פולימרי בידוד אינה רק על הזנה אלא גם על האנרגיה והפליטה הקשורה לייצור.קצף קטנוכי מסורתי דורש פולימריזציה עתירית גבוהה וזריקת אנרגיה, צריכת 5-10 GJ למ"ק.com פוליאורטן מבוסס על צריכת חשמל מטבולית (בממוצע) לעומת זאת, צריכת דלקים צמחיים אידיאליים הם פחות מולקו, צמצום של אנרגיה עד 15%, ולכן הם זקוקים לטמפרטורה יעילה יותר ויותר נמוכה יותר ויותר נמוכה יותר ויותר (אך) מאשר לטמפרטורה של צריכת דלקים צמחית (אך יעילה).

Beyond R-Value: Performance Advantages נוספים

פולימר ידידותי לסביבה בפולימרומים לעתים קרובות להביא co-benefits המשתרע מעבר להתנגדות תרמית פשוטה.ניהול Moisture הוא קריטי לבניית עמידות. חלק קצף מבוסס ביולוגית, כגון אלה שנעשו מכוכב או צלולוז, יש תכונות היגרוסקופיות כי יכול לטבול לחות בתוך לחות, צמצום הסיכון של condensation וצמיחה.

בטיחות האש היא שיקול חשוב נוסף.קצף סינתטי מסורתי דורש halogenated Flame retardants (למשל, HBCD ב-EPS, TCPP ב PUR) כי כבר תחת בדיקה רגולטורית עבור התמדה סביבתית ו רעילות.אמנת שטוקהולם אסרה על HBCD באופן בינלאומי. bio-based פולימרים ניתן לנסח עם מעכבי אש טבעיים כגון שכבת חומצה פייתיתית (למשל, חלבון), או ירידה עצמית נמוכה יותר (במקרה של חלבון) או ירידה עצמית (למשל, או ירידה) או ירידה במשקל גבוה) או ירידה בחלבון (במקרה של חלבון) או ירידה עצמית).

בנייה במשקל אור מפחיתה את פליטות התחבורה, דורשת פחות מבנה תמיכה כבד, ומהירויות של ההתקנה. A מעוקב של קצף נוקשה מבוסס ביולוגית עשוי לשקול 30-50% פחות צמר מינרלים או זכוכית סלולרית, תוך שמירה על ביצועים תרמיים יציבים לטווח ארוך.הגמישות של מערכות פולימר רבות מאפשרת להם להיות מעוצבים לצורות מורכבות, ומאפשרות מערכות בידוד רציף כי מצמצם גלימות תרמיות פינות ונקודות מבט מזעריות.

יישום פרויקטים אמיתיים בעולם

אימוץ של eco-inulation מבוסס פולימר אינו מוגבל למעבדות. in Europe, תקן בית הפסיבי מעסיק יותר ויותר לוחות בידוד של ואקום (VIPs) עם ליבות פולימריות ופגזי לכידת המבוססים על ביולוגית, השגת ערכים הכוללים של 00 W/m2K בקירות בלבד 20 ס"מ. פרויקט רטרו מתאים בגטבורגט, שוודיה, השתמש בביקוש של שמן חנקן טבעי של 15 טון עם פחמן-מנקה.

בצפון אמריקה, בניין משרדים פלטינום של LEED ב-Valcon שילב לוחות מבודדים מבניים (SIPs) עשויים מתת חיטה ופולימר פולימר שאינו רעיל המבוסס על פוליוויניל acetate.הפאנלים השיגו ערך R-ערך של 28 ומיוצרים מפסולת חקלאית אחרת, צמצום פחמן נטויב עד 35% בהשוואה לחלופה של פלדה ו-S באופן דומה, כמו גם ב-41 דולר, עם בסיס קבוע של 25 שנים של פחמן (Bulware) של 26%) עם בסיס מסחרי, ו- 26% (בבסיס מסחרי).

אתגרים עקביים ואסטרטגיות מייגציה

למרות המומנטום הגדל, כמה מכשולים מעכבים פריסה נרחבת.עלויות נשאר המכשול המצוטט ביותר: פולימרים המבוססים על ביולוגית בדרך כלל לשאת פרמיה של 20–40% חד פעמית על עמיתים קטנוכימיים, בשל נפח ייצור מוגבל, עלויות חומרי גלם גבוהות יותר (למשל, שמנים צמחיים הם לעתים קרובות 2-3 פעמים יותר טריליון דולר עבור חומרי גלם נמוכים יותר מאשר נפט המקביל), ודרישות עיבוד אנרגיה.

נתונים לטווח ארוך של רגישות לחומרים חדשים יותר כמו קצף Mycelium ו- PLA עדיין חסונים.קביעת בדיקות הזדקנות (למשל, 1000 שעות ב 70 מעלות צלזיוס ו -90% RH) מצביעים על כך שניתן יהיה לנהל את היציבות הידרוליטית באמצעות תקופות אחסון של מים הידרו-אוויריים או הידרופוביים (אך הטבע השמרני של תעשיית הבנייה דורש עשרות שנים של ביצועים מוכחים לפני קוד רחב (ICC) הוא עדיין קריטריונים דומים לחיסון נגד צריכת חשמל.

כיוונים עתידיים

הגל הבא של חדשנות ימזג ביופוחיות עם פונקציונליות חכמה.חומרי שלב (PCMs) המבודדים את מחזורי ה-microcapsules של פחמן ושחרור חום מאוחר, מסובכים תנודות טמפרטורה מקורה והפחתה נוספת של עומסי אנרגיה מטושטשים.לדוגמה, קצף פוליאתילן קבוע ב-PCM מבוסס פרפין סיפק ירידה של 15% בריכוז בניסוי ב-Fsychicial Research in the Polyensicial Research in the Electrical-Ficial Analysis in the Polyensation in the Polyensationicial Recoverys.

לקראת תעשיית בידוד מחדש של Polymer

פולימרים סיפקו את תעשיית הבידוד עם פלטפורמה לחדשנות המשתרעת הרבה מעבר למקורות פטרוכימיים.מעבורת פוליאורת מבוססי סויה קצף עמילן וצף עמיליום וביופלסטים ממוזגים, הקהילה המדעית החומרית עומדת באופן שיטתי על החסרונות הסביבתיים של קצף קונבנציונליים במזל בלי להקריב אתגרי האנרגיה, בעוד שעלויות, עמידות, עמידות, והמשך תהליך הפולינזיר, הוא משחק של מערכות פולינזיריות חיוניות, אשר יהיו תלויים, כמו גם על פני כדור הארץ, אשר ימשיכו לפעול באופן קבוע, והוא ימשיך להיות בעל תפקודם של מערכות פחמן, והוא ממשיך, והוא ממשיך, והוא ממשיך, והוא ממשיך, כמו גם על בסיס קבוע, כמו גם על בסיס קבוע, כמו גם על בסיס קבוע, כמו גם על בסיס קבוע, כמו גם על בסיס קבוע, ללא שינוי אקלים, כמו גם על בסיס קבוע, ללא יכולת ייצור אנרגיה יעילה, ללא שינוי אקלים, כמו גם על בסיס קבוע, ללא שינוי אקלים, ללא שינוי אקלים אורגני, ללא שינוי אקלים, ללא גירוי טבעי, ללא שינוי אקלים יציב, ללא שינוי אקלים, ללא שינוי אקלים, ללא שינוי, ללא שינוי, ללא שינוי, ללא גירוי, ללא שינוי אקלים, אשר יהיה מסוגלות, אשר יהיה, אשר יהיה מסוגלות, כמו גם על בסיס קבוע