p E se a madeira de que sua casa foi feita pudesse economizar sua conta de luz? Na corrida para economizar energia, usar um método de resfriamento passivo que não requer eletricidade e é embutido em sua casa pode economizar algum dinheiro até mesmo em áreas frias dos EUA. Agora, pesquisadores da Universidade de Maryland e da Universidade do Colorado têm aproveitado a nanotecnologia da natureza para ajudar a resolver o problema de encontrar uma maneira passiva de os edifícios despejarem calor que seja sustentável e forte. p A madeira resolve o problema - ela já é usada como material de construção, e é renovável e sustentável. Usando estruturas minúsculas encontradas na madeira - nanofibras de celulose e as câmaras naturais que crescem para passar água e nutrientes para cima e para baixo dentro de uma árvore viva - essa madeira especialmente processada tem propriedades ópticas que irradiam o calor. Os resultados deste estudo foram publicados em 9 de maio na revista. Ciência .

p “Este trabalho estendeu muito o uso da madeira para aplicações de alto desempenho energeticamente eficientes e forneceu uma rota sustentável para combater a crise energética, "disse o professor Jian Li da Northeast Forestry University, um membro da Academia Chinesa de Engenharia, que não está associado à pesquisa.

p Na Universidade de Maryland, Liangbing Hu, os co-primeiros autores Tian Li e Shuaiming He e outros no departamento de ciência dos materiais têm trabalhado com madeira por muitos anos. A equipe de Hu inventou uma série de nanotecnologias de madeira emergentes, incluindo uma madeira transparente, baterias de madeira de baixo custo, madeira super forte, madeira super isolante térmica, e um purificador de água à base de madeira.

p "Este é outro grande avanço em nanotecnologias de madeira que o grupo Hu da Universidade de Maryland alcançou:resfriar madeira que é feita exclusivamente de madeira, ou seja, nenhum outro componente, como polímeros, pode resfriar sua casa como um material de construção verde, "disse o Dr. Hu.

p A equipe em Boulder, liderado pelo Prof. Xiaobo Yin e incluindo o co-primeiro autor Yao Zhai, tanto do departamento de engenharia mecânica quanto do programa de ciência dos materiais da Universidade do Colorado em Boulder, têm trabalhado em materiais para resfriamento radiativo, incluindo filmes finos e tintas.

p "Quando aplicado à construção, este material estrutural revolucionário esfria sem a entrada de eletricidade ou água, "Dr. Zhai disse.

p Ao remover a lignina, a parte da madeira que o torna marrom e forte, os pesquisadores da UMD criaram uma madeira muito clara feita de nanofibras de celulose. Eles então comprimiram a madeira para restaurar sua resistência. Para torná-lo repelente de água, eles adicionaram um composto super hidrofóbico que ajuda a proteger a madeira. O resultado:um material de construção branco brilhante que poderia ser usado em telhados para afastar o calor do interior do edifício.

p Eles levaram a madeira resfriada para a condição ideal de teste de uma fazenda no Arizona, onde o clima é sempre quente e ensolarado, com ventos fracos. Lá, eles testaram a madeira resfriada e descobriram que ela permaneceu, na média, cinco ou seis graus F mais fria do que a temperatura do ar ambiente, mesmo na parte mais quente do dia, a madeira que resfria era mais fria que o ar. Ficou em média 12 graus mais frio do que a madeira natural, que aquece mais na presença de luz solar.

p “A madeira processada usa o universo frio como dissipador de calor e libera energia térmica nele através da janela de transparência atmosférica. É um material sustentável para energia sustentável para combater o aquecimento global”, disse o Dr. Li.

p A resistência mecânica por peso desta madeira também é mais forte do que o aço, o que o torna uma ótima escolha para materiais de construção. É dez vezes mais forte do que a madeira natural e supera a resistência do aço, atingindo 334 MPa · cm3 / g (em comparação com 110 MPa · cm3 / g para aço). Também danifica menos facilmente (teste de arranhão) e pode suportar mais peso (teste de compressão) do que a madeira natural.

p Outros colaboradores incluem a equipe de Jelena Srebric na Universidade de Maryland, College Park; A equipe de Ronggui Yang na Universidade do Colorado, Pedregulho; e a equipe de Ashlie Martini na University of California Merced.

p Para ver quanta energia a madeira economiza, eles calcularam quanto calor é usado por edifícios de apartamentos típicos em cidades dos Estados Unidos em todas as zonas climáticas. Cidades quentes como Phoenix e Honolulu economizariam mais energia, especialmente se os edifícios mais antigos tiveram suas paredes laterais e telhados substituídos por madeira resfriada. Edifícios nos EUA que foram construídos depois de 2004, ou agora, economizaria em média 20% dos custos de resfriamento.

p “O Prof. Hu e colaboradores mostram mais um uso da madeira que não é apenas estruturalmente forte, mas útil como componente ativo para gerenciamento de energia. É interessante que o mesmo material que libera calor na combustão pode ser usado para resfriamento, oferecendo novas oportunidades em edifícios verdes, "disse Orlando Rojas, professor do departamento de Bioprodutos e Biossistemas da Aalto University, Finlândia.