Не желаете крышу из редкоземельного металла?

Учёные из Южного федерального университета, авторы инновационного покрытия для крыш на основе редкоземельных металлов, уверяют, что их разработка поможет защитить от сырости, дождя и пагубного воздействия солнечного света на материал кровли. Также покрытие обеспечит хорошую теплоизоляцию, что позволит сократить энергопотребление на поддержание комфортного микроклимата жилых помещений. Результаты опубликованы в «Новом химическом журнале» (New Journal of Chemistry).

Как пояснили разработчики, в городах в среднем температура держится на несколько градусов выше, чем в прилежащих сельских областях. Это объясняется поглощением излучения солнца в ближнем инфракрасном диапазоне: избыточное количество зданий создаёт «ловушку» для солнечного света. Наибольшее количество теплового излучения притягивают блестящие, чаще всего железные крыши.

Железная кровля также подвержена резким температурным перепадам, ржавеет при избыточной влажности воздуха и не позволяет эффективно изолировать помещение от улицы и поддерживать внутри комфортный микроклимат. В зависимости от сезона люди пользуются электроэнергией для отопления или охлаждения помещений. Исследователи по всему миру работают над созданием более экологичных и эффективных решений для кровли.

В качестве альтернативы учёные ЮФУ с коллегами из Индии и Египта предлагают композит для покрытия железных крыш на основе соединений висмута, ванадия и циркония (BiVO4/ZrO2), который отражает более половины лучей солнца в ближней инфракрасной области. При этом нагревается лишь поверхность крыши, а температура внутренней части кровли поддерживается на 12 градусов ниже.

Старший научный сотрудник международной молодёжной лаборатории «Зелёные» интеллектуальные наноматериалы: природоподобный синтез для глобального устойчивого развития» ЮФУ Аслам Хоссейн пояснил:

Предлагаемый нами материал не только способствует понижению средней по городу температуры, но и повышает износостойкость самой кровли: нанесение композита замедляет реакцию окисления железа с образованием ржавчины.

Помимо экологических эффектов нанесение композита на крышу может оказать и значительное экономическое влияние на обслуживание кровли – оно будет требовать ремонта с меньшей частотой и подлежать замене через больший срок использования, добавил учёный.

К сожалению, учёные не приводят данных о том, в какую стоимость обойдётся 1 квадратный метр крыши из не самых распространённых элементов таблицы Дмитрия Ивановича Менделеева. Всё-таки оцинкованная сталь пока более популярный в нашей стране материал, чем висмут, ванадий и цирконий, которые, к тому же, ещё необходимо каким-то образом объединить в один сплав. А то ведь можно предложить использовать и серебряное или золотое покрытие, которое также существенно способствует защите здания от коррозии, однако, не слишком согласуется с требованиями экономики.

Тем не менее, исследователи смотрят в будущее с оптимизмом и планируют в перспективе улучшить отражающие характеристики полученного материала и провести эксперименты с использованием объектов реального масштаба.

Наша справка

Висмут – представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл. Имеет большое значение для производства так называемых «автоматных сталей», особенно нержавеющих, и очень облегчает их обработку резанием на станках-автоматах (токарных, фрезерных) при концентрации висмута всего 0,003 %, в то же время не увеличивая склонность к коррозии. Россия находится на 4 месте в мире по производству этого металла.

Ванадий – пластичный металл серебристо-серого цвета, покрывается на воздухе красивой плёнкой из оксидов ванадия, разные цвета которой обусловлены разной толщиной оксидного слоя. Свыше 90% всего производимого ванадия находит применение в качестве легирующей добавки в сталях, главным образом, высокопрочных низколегированных, в меньшей степени, нержавеющих и инструментальных, а также в производстве высокопрочных титановых сплавов. В России ванадиевые присадки выпускает Евраз Ванадий Тула и Чусовской металлургический завод.

Цирконий – блестящий переходный металл серебристо-серого цвета, обладает высокой пластичностью и устойчив к коррозии. В виде конструкционного материала идёт на изготовление кислотостойких химических реакторов, арматуры, насосов. Цирконий применяют как заменитель благородных металлов. Единственным предприятием, специализирующемся на производстве циркония в России, является Чепецкий механический завод (Глазов, Удмуртия).

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!