Je hoeft geen ingenieur te zijn om te weten dat beton warmte absorbeert. We kennen dit maar al te goed van onze huizen en flatgebouwen: op warmere dagen worden de muren langzaam warm en als het kouder wordt en het waait, koelen de gebouwen af. Hierdoor moeten we meer betalen voor airconditioning of verwarming. Wat als we cement zouden kunnen maken zonder deze eigenschappen? In China is nu een technologie ontwikkeld die dit mogelijk maakt.
“We hebben een revolutie teweeggebracht door cement te transformeren van een warmteabsorberend materiaal naar een materiaal dat warmte weerkaatst”, zeggen onderzoekers van de Southeast University in Nanjing, China trots. Ze leggen uit dat ze hiervoor een “omgekeerde” aanpak moesten gebruiken, dat wil zeggen de typische eigenschappen van het bouwmateriaal omdraaien.
Cement dat werkt als airconditioning. Een uitvinding van de Chinezen
Over deze technologie is te lezen in het wetenschappelijke tijdschrift “Science Advances”. Het cement dat de Chinezen hebben ontwikkeld, blijkt in staat te zijn om gebouwen overdag passief te koelen, wat zou kunnen werken als een milieuvriendelijke airconditioning.
Gebouwen zijn verantwoordelijk voor bijna 40 procent van het wereldwijde energieverbruik en 36 procent van de CO2-uitstoot gedurende hun hele levenscyclus, merken onderzoekers op. Deze cijfers zullen nog verder stijgen, omdat door de klimaatverandering ook de vraag naar airconditioningsystemen zal toenemen. Dit gaat gepaard met extra elektriciteitsverbruik en hogere emissies.
“We moeten onmiddellijk actie ondernemen om gebouwen op een energie-efficiënte manier te koelen”, waarschuwen Chinese wetenschappers. Hun antwoord op deze behoefte is een nieuw soort cement.
Cement warmt in principe op tijdens warme dagen en koelt af tijdens winderige en koude dagen. Wat als we deze eigenschappen zouden kunnen omkeren?
Wat is het geheim van koelend cement?
Om het materiaal te ontwikkelen, testten de onderzoekers mengsels met toevoegingen van verschillende stoffen, zoals calcium, klei, silica en zwavel. Het beste resultaat werd behaald met een mengsel van klei en zwavel, waardoor warmte in het midden van het infraroodspectrum werd uitgestraald.
Het ontwikkelde mengsel bevat ook meer ettringietkristallen dan gewoon cement. Dit mineraal, dat bestaat uit gehydrateerd calcium- en aluminiumsulfaat, vormt deeltjes van verschillende grootte die licht reflecteren. Hierdoor zal beton dat op deze manier is gemaakt niet zo sterk opwarmen.
Bovendien heeft dit cement ook goede bouwkundige eigenschappen, zoals weerstand tegen beschadigingen, vloeistoffen en UV-straling. En het belangrijkste: het blijft aanzienlijk koeler. We hebben het zelfs over 5,4 °C minder dan de luchttemperatuur en maar liefst 26 °C minder dan conventioneel cement in de volle zon.
