Madeira de Alta Tecnologia Revolucionária Reduz Temperatura de Edifícios em 10°C e Custos de Refrigeração em 60%

Nos Estados Unidos, edifícios respondem por quase 70% do uso de eletricidade, gerando uma conta nacional anual de energia de mais de 430 bilhões de dólares. Refrigeração e aquecimento sozinhos respondem por 48% deste uso de energia.

Segundo a 2ª lei da termodinâmica, resfriar é mais desafiador que aquecer. Até agora, cientistas desenvolveram várias técnicas sobre como lidar com produção de concreto e aço e vários esquemas de resfriamento passivo para reduzir custos de refrigeração.

Agora, pesquisadores da Universidade de Maryland e da Universidade do Colorado descobriram uma única solução que parece gerenciar tudo usando um material de madeira que reflete a luz solar e irradia o excesso de calor.

Fabricando a Nova Madeira

A maioria dos materiais absorve calor e o emite como fótons de infravermelho próximo (IV). Estes fótons são então absorvidos por moléculas de ar ao redor, o que torna a área quente. Nos últimos anos, cientistas desenvolveram tintas e filmes plásticos que capturam calor e o emitem em comprimentos de onda de infravermelho médio mais longos. Neste caso, os fótons despejam seu calor no espaço profundo, e como o ar não absorve esses comprimentos de onda, a área ao redor permanece fria.

Em vez de usar qualquer tinta ou folha plástica, a equipe de pesquisa tentou imitar tais comportamentos em materiais de madeira. A madeira compreende dois elementos principais:

1. Celulose que forma estruturas longas semelhantes a canudos
2. Lignina que se comporta como um adesivo mantendo as fibras unidas.

A lignina emite fortemente fótons IV, assim os pesquisadores escolheram remover este elemento da madeira. Para fazer isso, mergulharam a madeira em uma solução de peróxido de hidrogênio. Então comprimiram a madeira tratada quimicamente, o que levou à formação de uma malha densa de ligações de hidrogênio.

Isso resultou em um material 8 vezes mais forte que a madeira natural. Na verdade, a resistência mecânica por peso deste novo material é mais de 3 vezes mais forte que o aço. Teste de arranhão provou que a madeira não pode ser facilmente danificada, enquanto teste de compressão mostrou que suporta mais peso que a madeira natural.

Eficiência

Ao remover a lignina, a madeira fica branca, refletindo quase todos os raios incidentes. Embora não irradie calor tão eficientemente quanto folhas plásticas, pode realmente fazer uma grande diferença.

Se fixada no exterior de um edifício, a madeira poderia reduzir a temperatura em até 10°C, cortando 60% dos custos de refrigeração. O mais impressionante é que a nanotecnologia é baseada exclusivamente em madeira; não há outros componentes (como polímeros) envolvidos.

No entanto, a nova madeira é inflamável e muito menos durável que materiais de telhado padrão, como telhas de asfalto. Além disso, pode ser cara e a economia potencial de energia pode não compensar a despesa.