Jeden z najstarszych materiałów budowlanych na świecie może wkrótce ulec drastycznej przemianie. Drewno jest doskonałym izolatorem, odznacza się trwałością i jest też zasobem odnawialnym, co sprawia, że jest doceniane przez wytwórców na całym świecie. Jednak mimo swoich najlepszych cech jest nadal nieprzezroczyste. Co sprawia, że konieczne jest stosowanie szkła oraz innych sztucznych tworzyw, aby wpuścić do pomieszczeń światło naturalne – niezbędne ludziom do utrzymania zdrowia psychicznego oraz aby oszczędzić zużycie sztucznego światła.

Problemy współczesnego budownictwa

Niestety używane obecnie szkło nie jest dobrym izolatorem. Szukając alternatywy dla okien, które tracą ciepło zimą I nie chronią przed gorącem latem, zespół naukowców z KTH Royal Institute of Technology w Szwecji opracował proces chemicznej obróbki drewna, który sprawia, że staje się ono przezroczyste i nie traci swoich najważniejszych właściwości.

Przygotowaliśmy materiał, który jest wielofunkcyjny – może bardzo dobrze przepuszczaćć światło, a także magazynować ciepło. Połączyliśmy te dwie funkcje w jednym materiale – mówi Céline Montanari jedna z badaczy pracujących na projektem.

Obecnie około jedna trzecia światowego zużycia energii pochodzi z sektora budowlanego – w dużej mierze z uwagi na systemy ogrzewania, chłodzenia i oświetlania pomieszczeń. Przezroczyste drewno jest zatem przedstawiane jako potencjalny zamiennik dla energooszczędnych konstrukcji.

Innowacyjna technologia

Proces obróbki drewna rozpoczyna się od usunięcia ligniny – polimeru, który sprawia, że drewno jest sztywne. Powstały element pozostaje strukturalnie mocny i wygląda jak matowe szkło. Zespół poszedł o krok dalej – wypełniając otwory pozostałe po usunięciu ligniny, glikolem polietylenowym. To materiał przemiany fazowej, który może być stały lub płynny w zależności od temperatury otoczenia. Wraz ze wzrostem temperatury topi się, a gdy stygnie staje się bardzo trwały. Ściany komórkowe drewna zapewniają strukturę dla polimeru. W miarę przechodzenia przez ten proces skupienia bryła nabiera różnych poziomów przezroczystości – od bardziej matowego wyglądu do prawie w pełni przejrzystego.

Oszczędność energii

Ta cecha materiału sprawia, że nie jest to idealny zamiennik szkła, jednak będzie nadawał się jako świetlik, aby zwiększyć ilość naturalnego światła w budynku. Im więcej zmodyfikowanego drewna można włączyć w dany project tym mniejszy ślad energetyczny będzie on po sobie zostawiał.

100 gram materiału drewnianego z glikolem polietylenowym może pochłonąć do 8000J ciepła, co zasadniczo odpowiada temu co może wyprodukować żarówka 1W w ciągu dwóch godzin – mówi doktor Montanari. – Kolejną zaletą jest to, że materiał posiada wytrzymałość drewna I nie rozpadnie się przy uderzeniu, jest więc zatem dużo bardziej bezpieczny niż szkło.

Naukowcy szukają obecnie możliwości zwiększenia pojemności cieplnej przezroczystego drewna, aby uzyskać jeszcze większą oszczędność energii. Współpracują z różnymi firmami celem ustalenia planów związanych z produkcją materiału na skalę przemysłową. Zakłada się, że komercyjny product pojawi się na rynku w ciągu 5 lat.