ساختمان جدیدی در محوطه دانشگاه واشنگتن، در ساختار خود از نوعی ژل استفاده کرده که در مواجهه با گرمای خورشید، ذوب شده و به کاهش میزان انرژی مورد نیاز برای سرمایش فضای اداری آن که قرار است به دپارتمان مهندسی مولکولی تبدیل شود، کمک می‌کند.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، ماده حالت متغیر (PCM) که در طول شب، سرد و منجمد و در طول روز ذوب می‌شود، در میان دیوارها و صفحات سقف این ساختمان محصور شده که به ذخیره انرژی تا 98 درصد کمک می‌کند.

PCM به دلیل قابلیت آنها در جذب یا آزادسازی مقادیر زیاد از انرژی در دماهای خاص، مواد ذخیره‌ساز انرژی بسیار جالبی برای محققان و تولیدکنندگان به شمار می‌روند.

جان کاسنی از مرکز سامانه‌های انرژی پایدار فراونهوفر، سه دهه پیش با بررسی موم زنبور عسل برای ذخیره گرما در برابر خورشید توانست این حالت بالقوه را در مواد PCM شناسایی کند. به گفته وی، ذوب کردن یخ به میزان انرژی مشابهی با انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آب در 82 درجه سانتیگراد نیاز دارد. دلیل کاربری بالای مواد PCM به دلیل نیاز کم انرژی برای تجزیه پیوندهای مولکولی بین اتمها در زمان ذوب بوده که در حقیقت از میزان ذخیره شده در زمان جامد شدن ماده تامین می‌شود.

ژل PCM زیستی درون ساختمان دانشگاه واشنگتن از روغن سبزیجات گرفته شده که هر شب در زمان باز شدن خودکار پنجره‌ها برای ورود هوای سرد به داخل ساختمان، به حالت جامد درآمده و در طول روز با جذب انرژی خورشید به حالت مذاب در می‌آید.

این ایده، مشابه کاربرد دیوارهای بتون سخت بوده که نوسانات کاهش دمای فضای داخل ساختمان را کاهش می‌دهد با این تفاوت که تنها کسری از ماده در آن مورد نیاز است.

به گفته پیتر هورواث، موسس شرکت راه‌حلهای انرژی حالت متغیر در کارولینای شمالی،‌ قطر PCM زیستی تنها 1.25 سانتیمتر بوده و مانند یک حجم حرارتی 25 سانتیمتری از بتون عمل می‌کند.

کاربرد گونه‌های دیگر این ماده نیز در جهان رو به‌ گسترش بوده که از آن جمله می‌توان به استفاده از دی‌اکسیدکربن که در دمای بسیار پائین از مایع به گاز تبدیل شده، برای سرمایش مراکز داده در انگلیس اشاره کرد.

در غرب چین، این ماده از کره بدست آمده از شیر گاو و روغن گیاهان محلی برای گرم نگهداشتن دامداران گاوهای خطایی، کاربری دارد. این PCM با پلاستیک روکش شده و سپس درون لباسهای سنتی این دامداران دوخته می‌شود و با بالا رفتن دمای بدن ذوب و در زمان توقف آنها، جامد شده و انرژی مورد نیاز برای گرم کردن این افراد را آزاد می‌کند.

از دیگر کاربری‌های امیدبخش این ماده می‌توان به قابلیت آن در انتقال واکسن به کشورهای در حال توسعه اشاره کرد. واکسنها در زمان انتقال باید سرد نگهداشته شده و همچنین از دمای انجماد دور بمانند. یک شرکت بسته‌بندی آمریکایی از استفاده از این مواد به عنوان راه‌حلی برای سرد نگهداشتن واکسن تا شش روز خبر داده است.

همچنین صنعت انرژی خورشیدی نیز استفاده زیادی از این ماده برده و می‌تواند از آن برای تولید انرژی در زمانهایی که خورشید در آسمان نیست، استفاده کند.