Nanotechnologie im Grünen Bau

Durch Willen Soutter

Themen Umfaßt

Einleitung
Nano--Zement
Isolierstoffe
Nano--Erhöhte Beschichtungen
Energiegewinnung mit BIPV
Nanotechnologie in der Beleuchtung
Schlussfolgerung
Bezüge und Weiterführende Literatur

Einleitung

Bau ist eine enorme globale Industrie, mit einem sehr hohen Umweltabdruck - nur der Transport und die landwirtschaftlichen Industrien haben höhere jährliche Treibhausgasemissionen. Viele Spielmacher im Baugewerbe drücken in Richtung zu einer mehr nachhaltigen Zukunft und nehmen neue Materialien und neue Techniken an.

Es gibt klare Gelegenheiten für Nanotechnologie in dieser dauerhaften Baubewegung, und viele Firmen fangen an, die neuen Eigenschaften von Nanomaterials zu nutzen, um Reinigungsmittel, Energiesparenderen Bau zu entwickeln. Jedoch ab noch hat Nanotechnologie keine beträchtliche Auswirkung auf das Baugewerbe gemacht.

Nano--Zement

Für ziemlich lange Zeit sind Materialien wie Flugasche, Schlacken und andere Abfälle von der Industrie als Einfüllstutzen in der Zementproduktion verwendet worden. Sowie die Lieferung einer guten Methode, diesen Großserienabfall, haben Zemente unter Verwendung dieser Materialien wiederzuverwenden häufig verbesserte mechanische Eigenschaften, besseren Abnutzungswiderstand und anderen Nutzen gezeigt.

Diese Eigenschaften sind im Teil zur nanoscale Art der Partikel in der Asche und in der Schlacke passend - insbesondere kann die Abhängigkeit auf Teilchengröße, die in Spiel mit Nanomaterials kommt, einen großen Effekt auf die Masseneigenschaften des Materials haben. Forschung hat gezeigt, dass die Steuerung der Komposition und der Teilchengröße von nanoadditives für Zement helfen kann, Materialien mit günstigen Eigenschaften zu produzieren.

Siliciumdioxid- und Eisenoxid nanoparticles sind Ärger gezeigt worden, um einen günstigen Effekt auf die Druckfestigkeit und die Biegefestigkeit von Zementen zu haben und auch den Hydratationsprozeß beschleunigen. Die Herstellung des Zementes so stark, wie möglich verringert die Menge, die im Gebäude benötigt wird und führt zu einen effizienteren Bau. Die Zementherstellung ist ein in hohem Grade energie-intensiver Prozess und so macht die die meisten vom Zement, der ist sehr wichtig im dauerhaften Bau produziert wird.

Dieses Video von Stevens-Fachhochschule Erklärt den Gebrauch von Silikon nanoparticles, die Eigenschaften des Zementes zu ändern. Ablauf - 1:29protokoll

Isolierende Nanomaterials

Die Nanomaterials, die für Gebrauch als Isolierung in den Gebäuden bestimmt sind, sind bereits handelsüblich. Die eindeutigen Eigenschaften von Nanomaterials können die erhöhte Leistung anbieten, die mit den zusätzlichen nützlichen Eigenschaften verbunden wird, die von den herkömmlichen Materialien nicht erhältlich sind.

Aerogele sind nanoporous Körper, die unglaublich leicht sind - herum 95% ihres Volumens wird auf dem Luftweg aufgenommen. Dieses macht sie sehr gute Isolierstoffe (2-3mal effektiver als herkömmliches Isoliermaterial), aber auch Mittelwerte, die sie lichtdurchlässig sein können. Aerogele sind mit bis 75% Transparenz, für Gebrauch als Isolierung in den lichtdurchlässigen Wänden, in den Fenstern oder in den Oberlichtern erhältlich. Kein anderes Baumuster Material kann solch eine hohe Stufe der Isolierung zur Verfügung stellen, während bleibend lichtdurchlässig.

Nano--Erhöhte Beschichtungen

Dünnfilmbeschichtungen können wertvolle Funktionalität auf Wänden und Fenstern hinzufügen, die traditionsgemäß lediglich strukturell sind. Sie können die Energiebilanz des Gebäudes verbessern, machen die Innenumgebung bequemer und verbessern sogar das Aussehen des Gebäudes.

Nanoscale-Beschichtungen des Edelstahls können Infrarotleicht- absorbieren, wenn sie auf Trennvorhänge oder Vorhänge zugetroffen werden, können diese Wärme sowie Leuchte von der Sonne heraus blockieren und helfen, die Raumtemperaturen zu senken und den Bedarf an der teuren Klimaanlage verringern.

Einige Firmen, wie Saflex und 3M, stellen die nanofilms für Fenster, die Wärme absorbieren her und verringern das Wärmemenge, das das Gebäude kommt. Die nanofilms verringern auch die Menge der zerstörenden UV-Strahlung, die durch das Glas passieren kann.

Beschichtungen von TiO-2 nanoparticles und von anderen Materialien auf den Außenflächen eines Gebäudes können einen selbstreinigenden Effekt produzieren. Dieses kann das Glas und Betondecken mit minimaler Pflege sauber halten und verringert Korrosion von Metallen wie Edelstahl.

Energiegewinnung mit BIPV

Gehend ein Schritt, der von Energieverwendung weiter als die Reduzierung ist, aktiviert Nanotechnologie die Entwicklung von photo-voltaischen Solarpanels des Dünnfilms, die Strom für Gebrauch in einem Gebäude aktiv erzeugen können, ohne irgendein zusätzliches Land aufzunehmen durch hoch entwickeltes Gebäude-integriertes photovoltaics (BIPV).

Solarenergie hat das Potenzial, die Hauptstromquelle in den Stadtgebieten zu sein, wenn die Fläche von großen Gebäuden ausgenutzt werden kann. Die Hauptsperren zu dieser Situation können durch Nanomaterials ausgeglichen werden.

Silikon-Basierte Solarzellen sind zu teuer und ineffizient, auf solch einem großem Umfang angenommen zu werden. Nanomaterials würden hinunter die grundlegenden Materialkosten von photovoltaics treiben, um sie zugänglicher zu machen, sowie zu erlauben, dass ultradünnem Film photo-voltaische Beschichtungen entwickelt werden, die die Wände und die sogar Fenster eines Gebäudes abdecken können, ohne ihr Aussehen zu beeinflussen.

Nanotechnologie in der Beleuchtung

Beleuchtung trägt sehr viel zum Strom bei, der in den Gebäuden verwendet wird. Das Herkömmliche Beleuchten produziert auch Wärme, die der Energie beträchtlich hinzufügen kann, die wenn es ein Gebäude verwendet wird, abkühlt.

Nanotechnologiefortschritte produzieren Beleuchtungslösungen, die diese Punkte löschen. In Hohem Grade effiziente LED kann riesige Mengen Strom sparen, und nanostructured Kühlkörper können sich vergewissern, dass sie kühl und Bodenlauf für den vollen Umfang einer ihrer Lebenszeit bleiben.

Technologie OLED (Organische LED) wird bereits Handels-, Haupt- in den Bildschirmanzeigen des kleinen Maßstabs eingesetzt. Da die Technologie sich entwickelt, jedoch es durchführbar wird, OLEDs für das Beleuchten zu verwenden - dieses ergibt enormes Energiesparen und ändert vollständig die Methode, die das Beleuchten als Auslegungshilfsmittel im Bau verwendet wird.

OLEDs werden aus überlagerten nanoscale Filmen von organischen Verbindungen hergestellt, die Leuchte ausstrahlen, wenn ein Strom durch sie geführt wird. Sie können an der Oberfläche jedes möglichen Materials angewendet werden, und transparent sogar gemacht werden. Dieses könnte zu jede mögliche Oberfläche führen oder einwenden verwendend da eine Lichtquelle - sogar Fenster konnten eine transparente OLED-Schicht enthalten, die die Qualitäten der natürlichen Leuchte nachts nachahmen könnte.

Schlussfolgerung

Nanotechnologie hat viel, zum des Baugewerbes anzubieten, während sie in Richtung zu einer mehr nachhaltigen Zukunft sich bewegt.

Die Effizienten und weniger Kohlenstoff-steigernden Zellen, verbunden mit intelligentem, grünen Auslegung und Gebäude-integrierte Solarenergiegeneration macht eine beträchtliche Auswirkung auf die Umweltbelastung von großen Gebäuden insbesondere und verbessert die Vorstellung der Industrie in der Öffentlichkeit.

Bezüge und Weiterführende Literatur

 

Date Added: Sep 12, 2012 | Updated: Jun 25, 2014

Last Update: 25. June 2014 23:59

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