აეროგელები: რევოლუციური საიზოლაციო მასალა
აეროგელები: რევოლუციური საიზოლაციო მასალა
აეროგელები ოფიციალურად პირველად 1931 წელს იქნა წარმოდგენილი. ისინი სამგანზომილებიანი, ფოროვანი, მსუბუქი მყარი მასალებია, რომლებიც შედგება ნანონაწილაკებისგან, რომლებიც აგრეგირდებიან ნანოფოროვანი სტრუქტურის შესაქმნელად, რომელიც შეიცავს აირისებრ დისპერსიულ გარემოს თავიანთ ნანომასშტაბიან ფორებში. აეროგელები, რომლებიც დღემდე საუკეთესო იზოლაციის მყარ მასალად არის აღიარებული, როგორც აეროგელები, როგორც წესი, სხვა მასალებთან ერთად გამოიყენება პრაქტიკული გამოყენების კომპოზიტების შესაქმნელად. ცნობილია, როგორც ყველაზე დაბალი თბოგამტარობისა და ყველაზე დაბალი სიმკვრივის მქონე მყარი მასალა, ისინი ისეთივე მსუბუქია, როგორც ნისლი მოლურჯო ელფერით და ხშირად მას „ლურჯ კვამლს“ უწოდებენ. აეროგელები გვთავაზობენ ულტრახანგრძლივ მომსახურების ვადას, გამორჩეულ თბოიზოლაციას და მაღალ ცეცხლგამძლეობას, რის გამოც მათ „სასწაულმოქმედი მასალის“ ტიტულს ანიჭებენ, რომელსაც შეუძლია სამყაროს შეცვლა.
ჩვეულებრივი აეროგელების სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი დაახლოებით 700 მ²/გ-ია, ხოლო ფორიანობა 95%-99.8%. მათი ერთგვაროვნად განაწილებული ნანოფოროვანი სტრუქტურა თითქმის მთლიანად ბლოკავს სითბოს გამტარობას და კონვექციას, რაც მათ ტრადიციულ მასალებთან შედარებით გაცილებით უკეთეს იზოლაციურ მახასიათებლებს ანიჭებს. მათი თბოგამტარობა შეიძლება იყოს 0.012–0.016 W/(m·K)-მდე დაბალი, რაც ჰაერის თბოგამტარობის მხოლოდ ნახევარს უტოლდება.
განსაკუთრებული საიზოლაციო თვისებების გამო, აეროგელები ფართოდ გამოიყენება აერონავტიკის, სამხედრო და თავდაცვის სექტორებში. მათი გამოყენება თანდათან გაფართოვდა ნავთობქიმიურ მრეწველობაში, სამრეწველო წარმოებაში, მშენებლობაში, ტრანსპორტსა და სამომხმარებლო საქონელში. ამჟამად, ძირითადი გამოყენება მოიცავს სამრეწველო მილსადენების იზოლაციას (მაგ., ნავთობისა და გაზის პროექტები), სამრეწველო თბოიზოლაციას და შენობების მშენებლობის იზოლაციას. გამოყენების გაფართოებასთან ერთად, ასევე ჩნდება ახალი ენერგეტიკული სატრანსპორტო საშუალებებისა და გარე სამომხმარებლო პროდუქტების ბაზრები.
აეროგელები ამჟამად მრავალფეროვან ტიპებს მოიცავს. გარეგნობის მიხედვით, ისინი კატეგორიზდება როგორც მონოლითები, ფხვნილები ან თხელი აპკები. მომზადების მეთოდის მიხედვით, ისინი მოიცავს აეროგელებს, ქსეროგელებს და კრიოგელებს. მატრიცის შემადგენლობის მიხედვით, ისინი კლასიფიცირდება როგორც არაორგანული, ორგანული, ჰიბრიდული ან კომპოზიტური აეროგელები.
კვლევები მიუთითებს, რომ შენობების ენერგომოხმარების 70%-ზე მეტი შენობის კონვერტების მეშვეობით სითბოს გადაცემის შედეგია. ამ სტრუქტურებში სითბოს გადაცემის ენერგიის დანაკარგების შემცირება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია შენობის საერთო ენერგომოხმარების შესამცირებლად.
ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით, საიზოლაციო მასალები შეიძლება დაიყოს არაორგანულ და ორგანულ კატეგორიებად. არაორგანული მასალები (მაგ., ქვა-ბამბა, მინა-ბამბა, ქაფიანი ცემენტი, ვაკუუმური საიზოლაციო პანელები, აეროგელები) არ არის აალებადი. ორგანული მასალები (მაგ., EPS, XPS, პოლიურეთანი) უკეთეს იზოლაციას უზრუნველყოფს, მაგრამ აალებადია, წვისას გამოყოფს ტოქსიკურ აირებს და საჭიროებს ცეცხლგამძლე საშუალებებს.
აეროგელის საბნები: კონკურენტუნარიანი არაორგანული იზოლაციის გადაწყვეტა
როგორც ახალი არაორგანული საიზოლაციო მასალა, აეროგელის საბნები, მიუხედავად იმისა, რომ ძვირია, შესანიშნავ თერმულ მახასიათებლებს, მარტივ მონტაჟს და ხანგრძლივ მომსახურების ვადას გვთავაზობს. ენერგიის დაზოგვის გრძელვადიანი სარგებლისა და ხარჯების დაზოგვის გათვალისწინებით, ისინი საკმაოდ კონკურენტუნარიანები ჩანან.
ამჟამად, ოქსიდის აეროგელები ინდუსტრიულად ყველაზე მომწიფებული და ფართოდ გამოყენებადია. აეროგელები მრავალფეროვანი ფორმით გვხვდება: საბნები, დაფები, ქსოვილები, ქაღალდი, ნაწილაკები, ფხვნილები, საფარები და ინდივიდუალური ფორმის ნაწილები. პროდუქციის ეს მრავალფეროვნება საშუალებას იძლევა მოქნილი და ფართო გამოყენებისთვის.
მათი გამორჩეული საიზოლაციო თვისებების წყალობით, აეროგელის ინდუსტრია გლობალურად ზრდის ეტაპზეა, სწრაფი გაფართოებით მრავალ სექტორში. ყოვლისმომცველი პროგნოზების თანახმად, გლობალური აეროგელის ბაზარი, სავარაუდოდ, დაახლოებით 10%-იანი წლიური ზრდის ტემპით (CAGR) გაიზრდება.
მომავალი მშენებლობაში
აეროგელები მზად არიან სულ უფრო მნიშვნელოვანი როლი შეასრულონ სამშენებლო ინდუსტრიის მომავალში, რაც უფრო ფართო გამოყენების პერსპექტივებს შესთავაზებს და ენერგოეფექტურ ინოვაციებს წაახალისებს.
