Nanotecnologia na Construção Verde

Pela Vontade Soutter

Assuntos Cobertos

Introdução
Nano-Cimento
Materiais de Isolamento
Revestimentos Nano-Aumentados
Geração da Energia com BIPV
Nanotecnologia na Iluminação
Conclusão
Referências e Leitura Adicional

Introdução

A Construção é uma indústria global maciça, com uma pegada ambiental muito alta - somente o transporte e as indústrias agrícolas têm umas emissões de gases de efeito estufa anuais mais altas. Muitos actores importantes na indústria da construção civil estão empurrando para um futuro mais sustentável, adotando materiais novos e técnicas novas.

Há umas oportunidades claras para a nanotecnologia neste movimento sustentável da construção, e muitas empresas estão começando a aproveitar-se das propriedades novas dos nanomaterials para desenvolver o líquido de limpeza, mais construção eficiente da energia. Contudo, até à data de contudo a nanotecnologia não fez um impacto significativo na indústria da construção civil.

Nano-Cimento

Por algum tempo, os materiais tais como a cinza de mosca, as escórias e outros materiais waste da indústria foram usados como enchimentos na produção do cimento. E também o fornecimento de uma boa maneira de reúso este desperdício do volume alto, os cimentos que usam estes materiais demonstraram frequentemente propriedades mecânicas melhoradas, a melhor resistência de abrasão, e os outros benefícios.

Estas propriedades são devidas na parte à natureza do nanoscale das partículas na cinza e na escória - em particular, a dependência no tamanho de partícula que entra o jogo com nanomaterials pode ter um efeito grande nas propriedades de maioria do material. A Pesquisa mostrou que controlar o tamanho da composição e de partícula dos nanoadditives para o cimento pode ajudar a produzir materiais com propriedades vantajosas.

Os nanoparticles do dióxido de Silicone e do óxido de ferro preocupação foram mostrados para ter um efeito vantajoso na força compressiva e na força flexural dos cimentos, e igualmente aceleram o processo da hidratação. Fazer o cimento tão forte como possível reduzirá a quantidade necessário na construção, conduzindo a uma construção mais eficiente. A factura do Cimento é um processo altamente energia-intensivo, fazendo assim o a maioria do cimento que é produzido é muito importante na construção sustentável.

Este vídeo do Instituto de Tecnologia de Stevens explica o uso de nanoparticles do silicone alterar as propriedades do cimento. Tempo De Execução - acta do 1:29

Nanomaterials de Isolamento

Os Nanomaterials projetados para o uso como a isolação nas construções são já disponíveis no comércio. As propriedades originais dos nanomaterials podem oferecer o desempenho aumentado acoplado com as propriedades úteis adicionais nao disponíveis dos materiais convencionais.

Os Aerogels são os sólidos nanoporous que são incredibly de pouco peso - ao redor 95% de seu volume é pegado pelo ar. Isto faz a lhes materiais de isolamento muito bons (2-3 vezes mais eficazes do que materiais de isolação convencionais), mas igualmente a meios que podem ser translúcidos. Os Aerogels estão disponíveis com a transparência de até 75%, para o uso como a isolação em paredes, em indicadores, ou em clarabóias translúcidas. Nenhum outro tipo de material pode fornecer tal nível elevado de isolação enquanto permanecendo translúcido.

Revestimentos Nano-Aumentados

Os revestimentos do filme Fino podem adicionar a funcionalidade valiosa nas paredes e aos indicadores que são tradicional puramente estruturais. Podem melhorar a pegada da energia da construção, fazem o ambiente interior mais confortável, e melhoram mesmo a aparência da construção.

Os revestimentos de Nanoscale de aço inoxidável podem absorver a luz infra-vermelha - quando aplicados às cortinas ou às cortinas, estes podem obstruir para fora o calor assim como a luz do sol, e ajudam a abaixar as temperaturas ambientes, reduzindo a necessidade para o condicionamento de ar caro.

Algumas empresas, como Saflex e 3M, estão fabricando os nanofilms para os indicadores que absorvem a energia térmica, reduzindo a quantidade de calor que entra na construção. Os nanofilms igualmente reduzem a quantidade de radiação UV prejudicial que pode passar através do vidro.

Os Revestimentos de nanoparticles2 de TiO e de outros materiais nas superfícies exteriores de uma construção podem produzir um efeito da auto-limpeza. Isto pode manter as superfícies de vidro e concretas limpas com manutenção mínima, e reduz a corrosão dos metais como de aço inoxidável.

Geração da Energia com BIPV

Indo uma etapa mais adicional do que a redução do uso da energia, a nanotecnologia está permitindo a revelação dos painéis fotovoltaicos solares do filme fino, que podem activamente gerar a electricidade para o uso em uma construção sem tomar acima de toda a terra adicional com photovoltaics construção-integrado avançado (BIPV).

A energia Solar tem o potencial ser a fonte principal de electricidade em áreas urbanas, se a área de superfície de grandes construções pode ser explorada. As barreiras principais a esta situação podem ser superadas por nanomaterials.

as células solares Silicone-Baseadas são demasiado caras e incapazes ser adotado em uma escala tão grande. Os Nanomaterials conduziriam abaixo do custo do material básico do photovoltaics para fazê-los mais acessíveis, assim como permitir que a filme ultra-fino os revestimentos fotovoltaicos sejam desenvolvidos que podem cobrir as paredes e mesmo os indicadores de uma construção sem afetar sua aparência.

Nanotecnologia na Iluminação

A Iluminação contribui muito à electricidade usada nas construções. A iluminação Convencional igualmente produz o calor, que pode adicionar significativamente à energia usada em refrigerar uma construção.

Os avanços da Nanotecnologia estão produzindo as soluções da iluminação que removem estas edições. O Diodo emissor de luz Altamente eficiente pode salvar enormes quantidade da electricidade, e os dissipadores de calor nanostructured podem certificar-se que ficam frescos e corrida para a extensão completa de sua vida.

A tecnologia de OLED (DIODO EMISSOR DE LUZ Orgânico) é usada já comercialmente, primeiramente em indicadores da pequena escala. Porque a tecnologia se torna, contudo, se tornará praticável usar OLEDs para se iluminar - este conduzirá às economias de energia enormes, e muda completamente a maneira que se iluminar é usada como uma ferramenta de projecto na construção.

OLEDs é construído dos filmes mergulhados do nanoscale dos compostos orgânicos que se emitem a luz quando uma corrente é passada através deles. Podem ser aplicados à superfície de todo o material, e mesmo ser feitos transparentes. Isto poderia conduzir a toda a superfície ou objetar sendo usado porque uma fonte luminosa - mesmo os indicadores poderiam conter uma camada transparente de OLED que poderia imitar as qualidades da luz natural na noite.

Conclusão

A Nanotecnologia tem muito para oferecer a indústria da construção civil enquanto se move para um futuro mais sustentável.

As estruturas Eficientes e menos carbono-intensivas, acopladas com esperto, esverdeiam o projecto e a geração construção-integrada das energias solares fará um impacto significativo no impacto ambiental de grandes construções em particular, e melhora a percepção da indústria no público geral.

Referências e Leitura Adicional

 

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

Last Update: 26. June 2014 00:19

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit