IIT グワーハーティー チームがエネルギー効率の高いレンガを開発

グワーハーティー インド工科大学グワーハーティー校 (IIT-G) の研究者チームは、建物を自然に涼しく保つように設計されたエネルギー効率の高いレンガを開発し、持続可能な建設のためのソリューションを提供しました。

研究者は、IIT-G のエネルギー科学工学部および農業農村技術部の Bitupan Das 氏、Urbashi Bordoloi 氏、Pushpendra Singh 氏、および Pankaj Kalita 氏です。彼らの研究は、雑誌の最新号に掲載されました。 エネルギー貯蔵ジャーナル。

「現代の建築では、ほとんどのインフラは、特に夏の間、屋内の温度を維持するために空調システムに依存しています。これらのシステムは効果的ではありますが、大量の電力を消費し、二酸化炭素排出と環境悪化に大きく寄与しています」とIIT-Gの声明には書かれている。

IIT-G の研究者は、屋根や壁を通って建物内部に熱が侵入し、エアコンの使用量が増加するという課題に対処することに焦点を当てました。彼らは熱の増加を最小限に抑えるために従来のレンガを再設計しました。

研究チームは、相転移中に熱を吸収および放出できる物質の一種である相変化材料 (PCM) を適用しました。このような物質の例としては、溶解時に熱を吸収し、凝固時に熱を放出するワックスが挙げられます。

「同様に、建物のコンポーネントに埋め込まれた場合、PCM は日中の余分な熱を吸収し、温度が下がると放出します。このようにして、室内温度は 1 日を通して安定した状態に保たれます」と研究者らは説明しました。

研究チームは、OM35 が研究に最適な PCM であることを発見しました。この材料は摂氏約 35 度で溶けるため、気温が摂氏 28 度から 38 度の範囲の高温多湿な地域に特に適しています。

カリタ教授は、気候対応インフラの開発におけるPCMの使用を強調した。 「開発されたバイオ複合材料を充填したオートクレーブ気泡コンクリートレンガは、形状が非常に安定しており、高温多湿の条件下でも十分な機械的強度を備えているため、インフラ開発に適しています」と同氏は述べた。

漏れチャレンジ

研究者らは、PCM とバイオ炭を統合して複合材料を開発することで、融解段階で PCM が漏れるという課題に取り組みました。 Biochar は炭素が豊富な材料であり、支持マトリックスとして機能し、溶融した PCM を所定の位置に保持し、熱伝導率を高めながら漏れを防ぎます。

「PCM埋め込みレンガは、日中に熱を吸収して蓄え、温度が下がると徐々に熱を放出することができるため、従来のレンガよりも温度低下の点で優れた熱管理が可能で、従来のレンガと比べてより安定した室内条件を維持するのに役立ちます」とカリタ教授は述べた。

しかしチームは、PCMベースのサーマルブリックのような革新的な技術は市場に投入されないことが多いと述べた。 「これはパフォーマンスの低下によるものではなく、初期コストの高さ、大規模製造の難しさ、標準化の欠如、建設者や開発者の認識の低さなどの実際的な障壁によるものです。さらに、実際の実証プロジェクトが存在しないことで業界の信頼が低下します」とチームは述べています。

「ラボから消費者への移行を成功させるには、コストを削減し、パイロットプロジェクトを通じてパフォーマンスを検証し、認証を取得し、業界関係者と協力することが不可欠です。政策支援と啓発プログラムにより、導入をさらに加速できます。」と彼らは付け加えました。 EOM