Az Egyesült Államok délnyugati részén élők nagyjából évi 400 dollárt kénytelenek költeni otthonaik hűtésére. Egy új fejlesztésű mesterséges faanyag, amely képes a hőt közvetlenül az űrbe kisugározni jelentős megtakarítást eredményezhet. Ha ugyanis ezzel az anyaggal burkolják az épületet (tető, oldalfalak), akkor az anyagnak köszönhetően az épület hőmérséklete 10°C-kal csökken, ami a hűtési költségek mintegy 60%-os csökkenését eredményezi.
Amikor az anyagok felmelegednek, akkor ezt a hőt infravörös sugárzás formájában kisugározzák. Az infravörös sugárzást a környező levegő molekulái elnyelik, tárolják és így jelentősen megemelik például az épületek hőmérsékletét. Azonban az elmúlt 2 évben a fejlesztőknek sikerült olyan műanyag bevonatokat, illetve festékeket kidolgozniuk, amelyek elnyelik a hőt, viszont hosszabb hullámhosszúságú infravörös sugárzásként sugározzák ki, amit a levegő molekulái már nem nyelnek el. Ha a sugárzás az ég felé irányul, akkor ezek zavartalanul haladhatnak az űrbe, ahol leadják energiájukat. Természetesen ahhoz, hogy ezt a remek hatást el tudjuk érni, az anyagokkal (festékek, bevonatok) be kell vonni az épületek tetejét, illetve oldalfalait.
Annak kiderítésre, hogy ugyanezek a tulajdonságok beépíthetők-e az épületek szerkezeti anyagaiba is, a University of Maryland (College Park) tudósai Liangbing Hu professzor vezetésével a fát kezdték vizsgálni. A fa három fő komponensből áll, cellulóz és hemicellulóz szálakból, valamint ligninből, amely a szál szerkezeteket ragasztóként összetartja. A lignin nagyon erős infra-kisugárzó, ezért a kutatócsoportnak ettől a komponenstől feltétlenül meg kellett szabadulnia.
Egy viszonylag egyszerű vegyi reakció során a kísérlet tárgyát képező hársfát beáztatták hidrogén-peroxid oldatba, amely az egyébként nagyméretű lignin molekulákat kisebb molekulákra bontja. A kisebb méretű összetevők kioldódnak a fából és mosással eltávolíthatók. Ezt követően a kutatók egy fa kompozit anyagok előállítására használt ipari prés segítségével összepréselték a maradék cellulózt és hemicellulózt. Az eredmény egy mesterséges faanyag lett, ami nyolcszor erősebb a természetes fánál.
A mesterséges fa nemcsak nagyon erős. Mivel lignint már nem tartalmaz, ezért fehér a színe, és így szinte minden bejövő fényt visszaver. Az új kompozit elnyeli a hőt a környezetéből és közepes hullámhosszúságú infravörös sugárzásként adja le. Ezért az anyag képes kb. 10°C-kal alacsonyabb hőmérsékleten tartani a felületeket, amelyekre ráerősítették. A faanyag nem sugározza ki olyan jól a hőt, mint a műanyag bevonatok, de szintén hűvös tapintású a felülete, és jelentős hatást lehet vele elérni, állítja a professzor.
Ha ezt az anyagot a meleg klímájú területeken lévő épületek burkolataként használnák, akkor a becslések szerint a hűtési költségek akár 60%-a is megtakarítható lenne. Az anyagot a fejlődő országok is jól tudnák használni, ahol az épületek klimatizálása kevésbé elterjedt.
Akármennyire is ígéretesnek tűnik, az új anyag felhasználása nem lesz egyszerű. Sajnos a fa gyúlékony és távolról sem olyan tartós, mint a meglévő tetőfedő anyagok. Azokon a területeken se lenne praktikus a hasznosítás, ahol télen fűteni kell, hiszen a burkolat megnövelné a fűtési költségeket.
Forrás: Chemistry