Aerogel é o isolamento doméstico perfeito. Valor R de R-10,3 por polegada. Possui condutividade térmica muito baixa, baixa densidade e alta porosidade. A maior parte do aerogel é fabricada a partir de sílica (areia) – o composto que constitui 59% da crosta terrestre – e do ar. Os espaços de ar morto são o principal isolante na maioria dos isolamentos. Os produtos de aerogel contêm até 99,8% de ar.
O que é Aerogel?
Aerogel é um gel sólido de baixa densidade. O líquido é removido e substituído por gás – geralmente ar. O aerogel também é chamado de “fumaça azul”, “fumaça sólida” e “fumaça congelada” devido à sua aparência.
A maior parte do aerogel é feita de sílica, que forma a parte sólida da substância. A sílica é um mau condutor de calor. O ar não pode se mover dentro da substância – impedindo a condução e a convecção de calor. O aerogel é apenas ligeiramente mais pesado que o ar. Um metro cúbico pesa 1,5 quilogramas. (35 pés cúbicos pesam 3,3 libras.)
Uma flor apoiada em um pedaço de aerogel de sílica, suspenso sobre a chama de um bico de Bunsen. Os aerogéis possuem excelentes propriedades isolantes e a flor fica protegida do calor da chama.
Fatos sobre aerogel:
99,8% Ar 39 vezes mais isolante que o melhor isolamento de fibra de vidro 1.000 vezes menos denso que o vidro Usado no rover da Mars Pathfinder
Uma citação do Dr. Peter Tsou do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA: “Você poderia pegar uma casa de dois ou três quartos, isolá-la com aerogel e aquecer a casa com uma vela. Mas eventualmente a casa ficaria muito quente.”
Como o aerogel aconteceu
A Aerogel foi criada em 1931 como resultado de uma aposta entre Samuel Stephens Kistler e Charles Learned. Quem poderia substituir o líquido de um pote de gelatina por um gás e não reduzir o volume? Kistler ganhou a aposta.
A liofilização remove o líquido sem causar o colapso da matriz sólida do gel. Os primeiros aerogéis foram feitos à base de sílica. Kistler também usou alumina, cromo e óxido de estanho. No final da década de 1980, os fabricantes começaram a usar carbono para fabricar aerogéis. Outros materiais básicos usados incluem óxido de ferro, cobre, ouro e carbono.
Usos de aerogel
Os departamentos de pesquisa e desenvolvimento criaram vários usos para o aerogel, muitos deles antes que os produtos de isolamento se tornassem viáveis.
Uso na construção
Avanços recentes na redução da fragilidade do aerogel tornam o aerogel um produto de isolamento mais versátil. Alguns dos produtos e usos incluem:
Isolamento de parede. Pode ser usado de forma independente ou laminado em lã mineral ou fibra para proporcionar maior resistência térmica. Claraboias. Imprensado entre duas camadas de Lexan para melhor isolamento. Janelas. Imprensada entre duas folhas de vidro, proporciona melhor valor de isolamento do que janelas com vidros triplos. As unidades também são muito mais leves. Espaços apertados. Pode ser embalado em cavidades pequenas e estreitas, como o espaço entre os batentes das janelas e a moldura da parede, sem perder nenhum valor R. Envoltório de tubo. Substitui envoltório de fibra de vidro. Ocupa menos espaço e oferece melhor valor de isolamento. Ponte Térmica. Instalado como tiras estreitas e finas na face interna das vigas da parede e vigas do telhado, o aerogel aumenta o valor R geral do sistema de parede. Parede de gesso. Aerogel é adicionado ao drywall para aumentar o valor R da parede externa. Gesso. O gesso à base de aerogel aumenta o valor do isolamento. (Usado na restauração de edifícios históricos para adicionar isolamento e preservar a aparência.) Equipamentos Cobertores. Evite a dissipação de calor e forneça isolamento acústico.
Outras aplicações de aerogel
O aerogel é usado em muitos produtos – alguns deles parecem um pouco estranhos. Aqui estão alguns.
Raquetes de tênis. Tintas. Cosméticos. Roupas e cobertores. Trajes espaciais e trajes de mergulho. Absorção de derramamentos químicos. Entrega de drogas. Descongelamento de aeronaves. Ogivas termonucleares. Muitos outros.
Benefícios do Aerogel:
Os benefícios do aerogel como produto de isolamento incluem:
Melhor Isolamento Térmico. Absorção sonora. Dessecante. Anti chama. Permeável à água. Hidrofóbico. Altas características repelentes à água. Reduz a corrosão em ambientes marinhos e de alta umidade. Ao mesmo tempo, o aerogel permite a passagem do vapor. Instalação. Instalação fácil. Corta com uma faca. Pode ser removido e substituído sem danos. Durabilidade. Não aglomera, cede ou racha. Tem uma vida útil mais longa. Economiza espaço. Utiliza menos espaço do que os materiais de isolamento tradicionais.
Desvantagens do aerogel:
O aerogel pode ser o material de isolamento perfeito, mas apresenta alguns problemas. Não é uma invenção nova, mas a indústria de isolamento demorou a adotá-la e a descobrir como utilizá-la de forma eficaz. O interesse comercial diminuiu por volta de 1970. O ressurgimento do Aerogel começou na década de 1980 com o uso do produto pela NASA e a expiração de algumas patentes.
Custo. Cerca de US $ 2,30 por pé quadrado para uma espessura de 5 mm. Disponibilidade. O aerogel é feito em pequenos lotes, limitando a distribuição em massa. Não está disponível em grandes lojas de materiais de construção. Fragilidade. Não resiste à tensão. Respiratório. Potencial para problemas respiratórios superiores. EPI. Use equipamento de proteção individual, incluindo respirador e luvas, ao manusear aerogel.
Fabricação de aerogel
Todas essas questões estão sendo abordadas pelos fabricantes e melhorias são anunciadas regularmente. Inovações como a laminação de aerogel em produtos de isolamento como lã mineral, gesso cartonado e azulejos já estão disponíveis.
A União Europeia e a Grã-Bretanha estão padronizando as diretrizes do aerogel. A densidade populacional e as áreas de construção congestionadas levam a uma maior dependência de melhores produtos de isolamento e isolamento acústico.
Alguns dos principais fabricantes globais de aerogel incluem:
Aspen Aerogels Aerogel Technologies Svenska Aerogel Holding AB Green Earth Aerogel Technologies Cabot Corporation
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