Aerogél vákuumpanelek: debreceni fejlesztés, amely felgyorsíthatja az energia-megtakarítást

Jelentősen javítható lenne épületek, épületgépészeti rendszerek, járművek és akár orvosi hűtődobo­zok hőszigetelése a Debreceni Egyetem Műszaki Karán (DE MK) fejlesztett aerogél vákuum-hőszigetelő lapok széleskörű alkalmazásával. A kutatók a témában végzett munkájukért és az eredményeket összegző tanulmányukért elnyerték a Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítvány és a Debreceni Egyetem Publikációs Díját.

Mi az aerogél és miért különleges?

Az aerogélek rendkívül alacsony sűrűségű, pórusos szilárd anyagok, amelyek vázát többnyire üveg, kerámia, polimer vagy hibrid anyag alkotja, pórusaikat pedig levegő tölti ki. Ennek köszönhetően kiemelkedő hőszigetelő tulajdonságokkal bírnak, miközben könnyűek és vékony rétegben is hatékonyak — ideálisak olyan helyeken, ahol számít a súly, a vastagság és a teljesítmény.

Mit vizsgáltak Debrecenben?

Lakatos Ákos, a DE MK professzora és Szabó Ákos MSc-hallgató az Épületfizika laboratóriumban közel egy éven át szálas szilícium-dioxid-alapú maganyagokat tartalmazó hőszigetelő lapokkal dolgozott. A lapokat vákuum alá helyezve saját fejlesztésű paneleket készítettek, majd mér­ték azok hővezetési tényezőjét, és a kísérletek közben mikroszkópos felvételekkel követték a szerkezeti változásokat.

Kulcseredmények a vákuumozás után:

• mikroterm, pirogel: a hővezető képesség >15%-kal csökkent,

• spaceloft: ~8% csökkenés,

• slentex: ~2% csökkenés.

Vagyis minden vizsgált anyag jobban szigetelt vákuumozva, a legnagyobb relatív javulást a mikroterm és a pirogel mutatta. Az eredményeket a kutatók energetikai számításokban is felhasználták, és összevetették a különböző anyagok karbonlábnyomát.

„A levegő eltávolítása után mindegyik anyag hőszigetelő képessége javult; a legnagyobb mértékben a mikroterm és a pirogel esetében” – emelte ki Lakatos Ákos.

Hol hozhat áttörést?

A fejlesztés komoly energiamegtakarítási potenciált hordoz, különösen olyan területeken, ahol a vékony, nagy teljesítményű szigetelés előny:

• Épületfelújítás: kiegészítő szigetelésként vékony rétegben, hőhidak csökkentésére.

• Épületgépészet: csővezetékek, tartályok hőveszteségének mérséklése.

• Járműipar: tömegcsökkentés melletti jobb hőmenedzsment.

• Egészségügy és logisztika: hűtődobozok, hűtőlánc-csomagolás stabilabb hőmérséklet-tartással.

Elismerések és oktatási hasznosulás

A publikáció elnyerte a Publikációs Díjat, a kutatók pedig a munkát tovább folytatják. Szabó Ákos az idei Országos Tudományos Diákköri Konferencia (Műszaki Szekció) versenyén első helyet szerzett, és Egyetemi Kutatói Ösztöndíj Program-támogatásban is részesült. Lakatos Ákos szerint az eredmények rövidesen az oktatás szerves részévé válnak a karon, erősítve a gyakorlatorientált, korszerű mérnökképzést.

Nemzetközi szakmai megjelenés

A kutatás részletei angol nyelven, a Case Studies in Thermal Engineering című rangos műszaki folyóiratban jelentek meg. A tanulmány a teljes vizsgálati módszertant, a hőtechnikai eredményeket és a karbonlábnyom-összevetést is bemutatja.

A debreceni csapat munkája azt jelzi, hogy vákuumosított szálas aerogél-panelek beépítésével már rövid távon is mérhető energia- és költségmegtakarítás érhető el, miközben hosszú távon hozzájárulhatnak a dekarbonizációs célok teljesítéséhez az épület- és járműiparban, valamint a hűtőlánc-logisztikában.