مواد زیست سازگار جزء مواد اولیه تولید پلیمرهای هوشمندی است که توسط محققان واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی تبریز تولید گشته است. تولید این پلیمر هوشمند تاثیرات عمده ای در بهینه سازی مصرف انرژی، صرفه جویی در هزینه تولید انرژی و کاهش آلودگی های محیط زیست خواهد داشت.
به گفته مجری طرح، یافتن راه های پیشرفته تولید انرژی های تجدید پذیر و پاک در دنیای امروز برای تامین انرژی مورد نیاز فعالیت های روزمره از اهمیت بالایی برخوردار است. به گفته وی پلیمر های اِن کپسول شده با مواد تغییر فاز دهنده (PCMs)، به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر و پاک، موضوع روز بسیاری از تحقیقات در جوامع صنعتی و توسعه یافته است.
وی افزود:مواد تغییر فاز دهنده، به موادی گفته میشود که میتوانند بر اثر ایجاد تغییر فاز، انرژی را جذب، ذخیره و یا دفع کنند. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) بیش ترین سهم را در صنعت ساختمان سازی در مقایسه با سایر کاربرد های آن به خود اختصاص داده است به طوری که هدف اصلی این پژوهش نیز تولید این دسته از پلیمر های هوشمند ذخیره ساز انرژی جهت استفاده در صنایع ساختمان سازی بوده است.
محمدی خوشرج در معرفی نمونه های ساخته شده، گفت: در این پروژه نسل جدیدی از مواد تغییر فاز دهنده از مواد زیستی سنتز شده است. این مواد درون یک پوسته پلیمری اِن کپسوله شده و عملکرد آن در داخل ساختمان مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون های ترمو گراف نشان دهنده ذخیره سازی انرژی درون این پلیمر ها بوده است. بدین ترتیب با به کار گیری این پلیمر ها، روزانه تا حدود ۲۰ درصد در مصرف انرژی ساختمان صرفه جویی میشود. بنابر این هزینه ساخت این پلیمر از دیدگاه اقتصادی توجیه پذیر است.
مجری طر ح افزود:میدانیم که انرژی خورشید در تمام اوقات روز در دسترس نیست. در نتیجه ذخیره سازی انرژی خورشیدی با استفاده از PCM ها میتواند بخش مهمی از نیاز های گرمایشی ساختمان را در طی شب و فصل های سرد سال رفع کند. افزون بر این، به کمک این مواد انرژی های محیط در پلیمر های هوشمند ذخیره شده و بدون نیاز به صرف هزینه جهت تولید انرژی، صرف گرمایش شخص، تجهیزات حساس الکترونیکی و پزشکی نیز میشود. وی گفت: نتایج حاصل از سنتز و انجام آزمون های مختلف بر روی نانو اِن کپسول های سنتزی نشان میدهند که این نمونه ها دارای مورفولوژی هسته و پوسته بوده و کاملاً کروی شکل و با توزیع اندازه ذرات باریک هستند. همچنین ذخیره سازی انرژی توسط نانو اِن کپسول ها به میزان مطلوب و در حد ۶۸ کیلوژول بر کیلوگرم است.
مجری طرح با بیان اینکه محصول سنتزی به هر دو شکل لاتکس و پودری شکل، قابل استفاده در انواع مصالح ساختمانی و با هدف ذخیرهسازی انرژی خواهد بود، گفت:این پلیمر ها در صنایع مختلفی از جمله ساختمان سازی، نساجی، الکترونیک، کشاورزی و پزشکی کاربرد دارند. نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری بهروز محمدی خوشرج، دکتر حیدر رنجبر و مهندس فردین سید نجفی از پتروشیمی تبریز بوده است، در مجله Energy and Buildings با ضریب تأثیر ۲.۹۷ منتشر شده است.