Aerożel - najcieńsze ocieplenie świata. Cienka warstwa izoluje lepiej niż cokolwiek innego
Aerożel od lat budzi zachwyt inżynierów i architektów. Nazywany „zamrożonym dymem” jest jednym z najlżejszych i najlepiej izolujących materiałów na świecie. W teorii mógłby zrewolucjonizować budownictwo, pozwolić na ocieplenie ścian bez ich pogrubiania, poprawić efektywność energetyczną zabytków i rozwiązać problem mostków termicznych w trudno dostępnych miejscach. Skoro więc mamy do dyspozycji materiał o tak imponujących parametrach, dlaczego wciąż nie widzimy go powszechnie na elewacjach domów jednorodzinnych?
- Czym właściwie jest aerożel i skąd jego niezwykłe właściwości?
- Gdzie znajduje zastosowanie?
- Dlaczego aerożel nie znajduje szerokiego zastosowania?
- Czy aerożel ma szansę stać się standardem?
Czym właściwie jest aerożel i skąd jego niezwykłe właściwości?
Aerożel to materiał powstający poprzez usunięcie cieczy z żelu w taki sposób, aby nie zniszczyć jego struktury. W efekcie otrzymuje się ultralekki, silnie porowaty materiał, w którym nawet 90-99% objętości stanowi... powietrze. To właśnie ta mikroskopijna, „napowietrzona” struktura odpowiada za jego wyjątkowe właściwości izolacyjne.
Najczęściej stosowany w budownictwie aerożel bazuje na krzemionce. Jego współczynnik przewodzenia ciepła może wynosić nawet około 0,013–0,018 W/(m·K), co oznacza, że przy tej samej grubości izoluje znacznie lepiej niż tradycyjny styropian czy wełna mineralna. Teoretycznie więc kilka centymetrów aerożelu może zastąpić nawet kilkanaście centymetrów klasycznego ocieplenia!
Materiał ten jest również bardzo lekki, a przy odpowiedniej obróbce elastyczny. W praktyce stosuje się go w postaci mat lub tynków z dodatkiem granulatu aerożelowego. Dzięki temu można nim ocieplać powierzchnie o skomplikowanej geometrii, gdzie tradycyjne płyty izolacyjne sprawiają problemy.
Aerożel ma szereg innych zalet - jest niepalny (w wersjach krzemionkowych), odporny na wilgoć i starzenie. Znalazł zastosowanie w przemyśle kosmicznym, lotnictwie czy w odzieży specjalistycznej. Skoro sprawdza się w ekstremalnych warunkach, wydaje się idealnym kandydatem do budownictwa energooszczędnego.
Gdzie znajduje zastosowanie?
Największą przewagą aerożelu jest możliwość uzyskania bardzo dobrej izolacyjności przy minimalnej grubości warstwy. W budynkach zabytkowych, gdzie nie można znacząco zmieniać wyglądu elewacji, kilka centymetrów ma ogromne znaczenie. Cieńsza warstwa oznacza mniejsze ingerencje w detale architektoniczne i mniejsze ryzyko utraty wartości historycznej obiektu.
Podobnie w przypadku mieszkań w blokach z wielkiej płyty - docieplenie od wewnątrz często prowadzi do zmniejszenia powierzchni użytkowej. Zastosowanie aerożelu pozwoliłoby ograniczyć tę stratę do minimum. W teorii to idealne rozwiązanie dla gęstej zabudowy miejskiej.
Aerożel może też skutecznie eliminować mostki termiczne wokół nadproży, balkonów czy wieńców. Tam, gdzie nie ma miejsca na grube warstwy izolacji, cienka, wysokoefektywna mata wydaje się odpowiedzią na problemy projektowe.
Jednak w praktyce aerożel rzadko stanowi podstawowe ocieplenie całego budynku. Najczęściej używa się go punktowo, tam, gdzie inne materiały nie dają rady. To pokazuje, że mimo znakomitych parametrów, materiał ten ma swoje ograniczenia.
Dlaczego aerożel nie znajduje szerokiego zastosowania?
Kluczowym problemem aerożelu jest koszt. Produkcja tego materiału jest znacznie bardziej skomplikowana i energochłonna niż wytwarzanie styropianu czy wełny mineralnej. Efekt? Cena za metr kwadratowy izolacji może być kilkukrotnie wyższa niż w przypadku tradycyjnych rozwiązań.
Dla inwestora budującego dom jednorodzinny różnica w kosztach całkowitych może sięgać dziesiątek tysięcy złotych. Nawet jeśli cieńsza warstwa oznacza pewne oszczędności w innych obszarach, jak na przykład mniejsze wysunięcie parapetów czy węższe ościeża, bilans finansowy często pozostaje niekorzystny.
Drugim problemem jest ograniczona dostępność i mniejsza skala produkcji. Styropian i wełna mineralna są produkowane masowo, a ich technologia jest dopracowana od dekad. Aerożel wciąż pozostaje materiałem niszowym, co dodatkowo podnosi jego cenę.
Nie bez znaczenia jest także przyzwyczajenie rynku. Projektanci, wykonawcy i inwestorzy chętniej sięgają po rozwiązania sprawdzone, łatwo dostępne i dobrze opisane w normach. Nowe materiały potrzebują czasu, aby zdobyć zaufanie branży.
Czy aerożel ma szansę stać się standardem?
W obliczu coraz bardziej rygorystycznych norm energetycznych i rosnących cen energii materiały o bardzo niskim współczynniku przenikania ciepła zyskują na znaczeniu. Aerożel wpisuje się w trend budownictwa pasywnego i zeroemisyjnego, gdzie każdy centymetr przegrody ma znaczenie.
Rozwój technologii produkcji może w przyszłości obniżyć koszty. Jeśli proces stanie się tańszy i bardziej zautomatyzowany, aerożel przestanie być materiałem premium, a zacznie konkurować z tradycyjnymi izolacjami na większą skalę.
Warto też pamiętać, że już dziś aerożel znajduje zastosowanie w specjalistycznych projektach, jak w renowacjach zabytków, w budynkach o ograniczonej przestrzeni czy w modernizacjach wymagających zachowania cienkich przegród. Tam, gdzie liczy się każdy centymetr, jego przewaga jest bezdyskusyjna.
Czy więc aerożel zrewolucjonizuje budownictwo? Niewykluczone. Na razie jednak pozostaje rozwiązaniem dla wybranych - choć imponującym technologicznie, wciąż zbyt drogim, by stać się powszechnym standardem ocieplenia domów.