مواد زیست سازگار جزء مواد اولیه تولید پلیمرهای هوشمندی است که توسط محققان واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی تبریز تولید گشته است. تولید این پلیمر هوشمند تاثیرات عمده ای در بهینه‌سازی مصرف انرژی، صرفه‌جویی در هزینه‌ تولید انرژی و کاهش آلودگی‌های محیط زیست خواهد داشت.

به گفته بهروز محمدی خوشرج، مجری طرح، یافتن راه‌های پیشرفته‌ تولید انرژی‌های تجدیدپذیر و پاک در دنیای امروز برای تامین انرژی مورد نیاز فعالیت های روزمره از اهمیت بالایی برخوردار است. به گفته وی پلیمرهای اِن کپسول شده با مواد تغییر فاز دهنده (PCMs)، به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر و پاک، موضوع روز بسیاری از تحقیقات در جوامع صنعتی و توسعه‌یافته است.

وی افزود: مواد تغییر فاز دهنده، به موادی گفته می‌شود که می‌توانند بر اثر ایجاد تغییر فاز، انرژی را جذب، ذخیره و یا دفع کنند. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) بیشترین سهم را در صنعت ساختمان‌سازی در مقایسه با سایر کاربردهای آن به خود اختصاص داده است به طوریکه هدف اصلی این پژوهش نیز تولید این دسته‌ از پلیمرهای هوشمند ذخیره‌ساز انرژی جهت استفاده در صنایع ساختمان‌سازی بوده است.

 محمدی خوشرج در معرفی نمونه‌های ساخته شده، گفت: در این پروژه نسل جدیدی از مواد تغییر فازدهنده از مواد زیستی سنتز شده است. این مواد درون یک پوسته‌ پلیمری اِن کپسوله شده و عملکرد آن در داخل ساختمان مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون‌های ترموگراف نشان‌دهنده‌ ذخیره‌سازی انرژی درون این پلیمرها بوده است. بدین ترتیب با به‌کارگیری این پلیمرها، روزانه تا حدود ۲۰ درصد در مصرف انرژی ساختمان صرفه جویی می‌شود. بنابراین هزینه‌ ساخت این پلیمر از دیدگاه اقتصادی توجیه‌پذیر است.

مجری طر ح افزود: می‌دانیم که انرژی خورشید در تمام اوقات روز در دسترس نیست. در نتیجه ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی با استفاده از PCM ها می‌تواند بخش مهمی از نیازهای گرمایشی ساختمان را در طی شب و فصل‌های سرد سال رفع کند. افزون بر این، به کمک این مواد انرژی‌های محیط در پلیمرهای هوشمند ذخیره‌ شده و بدون نیاز به صرف هزینه جهت تولید انرژی، صرف گرمایش شخص، تجهیزات حساس الکترونیکی و پزشکی نیز می‌شود.

وی گفت: نتایج حاصل از سنتز و انجام آزمون‌های مختلف بر روی نانو اِن کپسول‌های سنتزی نشان می‌دهند که این نمونه‌ها دارای مورفولوژی هسته – پوسته بوده و کاملاً کروی شکل و با توزیع اندازه ذرات باریک هستند. همچنین ذخیره‌سازی انرژی توسط نانو اِن کپسول‌ها به میزان مطلوب و در حد ۶۸ کیلوژول بر کیلوگرم است.

مجری طرح با بیان اینکه محصول سنتزی به هر دو شکل لاتکس و پودری شکل، قابل استفاده در انواع مصالح ساختمانی و با هدف ذخیره‌سازی انرژی خواهد بود، گفت: این پلیمرها در صنایع مختلفی از جمله ساختمان‌سازی، نساجی، الکترونیک، کشاورزی و پزشکی کاربرد دارند.

نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری بهروز محمدی خوشرج، دکتر حیدر رنجبر و مهندس فردین سید نجفی از پتروشیمی تبریز بوده است، در مجله‌ Energy and Buildings با ضریب تأثیر ۲.۹۷ منتشر شده است.