Аннотация: В данной статье рассматривается проблема обеспечения устойчивого развития производственно-хозяйственных объектов в результате инновационных подходов управления энергосбережением. Проанализированы и представлены инновационные материалы и технологии, направленные на обеспечение устойчивого развития на основе инновационных подходов управления энергосбережением. Разработаны рекомендации по внедрению в сфере ЖКХ.
Ключевые слова: устойчивое развитие, аэрогель, графен, сохранение энергии, управление энергосбережением, инновационные подходы, производственно-хозяйственные объекты.
Общемировая статистика подтверждает значимость инновационной деятельности в вопросе развития экономики и общества в целом. Страны, имеющие высокие показатели инновационной активности, как правило, являются мировыми лидерами по экономическому развитию.
Энергосбережение выступает одним из основных факторов устойчивого развития. Особую актуальность в условиях устойчивого развития приобретают энергосберегающие технологии, разработанные на основе инновационных технологий. Эти технологии должны быть экологически безопасны и направлены на сохранение энергии.
Особенно большие энергопотери происходят при потреблении энергии на объектах потребления: предприятиях, в цехах, в офисах, в многоэтажных и частных домах и пр. Средство для достижения такой цели – использование энергосберегающих технологий. Они работают по двум направлениям: совершенствование технологий энергодобычи и методы ресурсосбережения.
Ресурсо- и энергосберегающие технологии активно применяются в строительстве. Реализуются они комплексно, это монтаж энергосберегающей кровли, использование энергосберегающих красок, утепление стен, современные стеклопакеты, высокотехнологичное и экономное отопление и охлаждение.
В статье предлагаются к использованию для обеспечения энергосбережения на объектах потребления инновационные материалы аэрогель и графен.
Технология создания аэрогеля была создана и разработана более 70-ти лет назад, но об этом материале до сих пор мало кто знает. Аэрогель является одним из наименее плотных веществ на Земле, пенообразным твердым материалом, который сохраняет свою форму, несмотря на то, что он почти такой же легкий, как воздух. Некоторые типы имеют плотность всего в три раза тяжелее воздуха, но обычно аэрогели в 1,5 раз тяжелее воздуха.
Аэрогель почти невесом, но его можно раскрутить в тонкие слои аэрогелевой ткани. В строительных проектах аэрогелевая ткань демонстрирует «суперизоляционные» свойства. Его пористая структура затрудняет прохождение тепла. В ходе испытаний аэрогелевая ткань имела в два-четыре раза большую изоляционную способность, чем традиционная изоляция из стекловолокна или пены.
Аэрогель уже используется в качестве добавки в различные теплоизоляционные материалы такие, как утеплитель изготовленный на основе кварцевого аэрогеля и армированного материала из стекловолокна. При изготовлении материала (утеплителя) на него наносится специальная паронепроницаемая пленка, поэтому материал пригоден для использования в условиях низких и умеренных температур.
Сейчас цена на аэрогель большая, однако если использовать его в качестве добавки, то цена на него значительно уменьшиться и естественно ее широко можно будет применять в строительстве для энергосбережения.
Еще одним малоизвестным материалом, направленный на сохранение ресурсов, является графен. Графен представляет собой один слой плотно упакованных атомов углерода, расположенных в гексагональной сотовой решетке. Он невероятно тонкий - всего один атом толщиной, это самое сильное соединение из когда-либо обнаруженных. Он также претендует на звание лучшего проводника тепла при комнатной температуре и является лучшим проводником электричества из всех когда-либо известных. Неудивительно, что материал заслужил репутацию «удивительного материала», способного революционизировать нашу повседневную жизнь.
Варианты потенциальных применений продуктов графена много и они различны. Выделим некоторые области, в которых графеновые технологии оказывают наибольшее влияние:
1. Жидкая теплоизоляция
Если объединить графен с кислородом, то можно получить оксид графена, а если добавить получившиеся вещество в краску, то Вы получите удивительно эффективный защитный слой, который который может оказать существенное влияние на коррозию, обеспечивая защиту от воздуха, атмосферных воздействий или агрессивных химикатов. Покрытия пленкой толщиной в 2мм такой краски по теплопроводности соответствует слою минеральной ваты толщиной 60 мм [4].
Помимо предотвращения коррозии, можно создавать краски, которые не растрескиваются, устойчивы к воздействию воды и масла, устойчивы к царапинам или служат в качестве тепловых или электрических проводников. Потенциальные возможности применения красок, наполненных графеном, практически безграничны - от стальных каркасных зданий до корпусов судов и основных опор, сохраняющих целостность мостов и нефтяных вышек, до покрытия антипригарных сковородок или кухонных столешниц.
Сейчас такая краска почти нигде не применяется, хотя ее потенциал безграничен. Только одна испанская фирма в 2014 году, выпустила краску с использованием порошка графена.
2. Спрей на солнечных панелях
Графен прозрачный и проводящий, что делает его идеальным материалом для использования в качестве фотоэлемента.
3. Более прочная и долговечная сталь
Сталь с добавлением графена в 200 раз прочнее. Добавление графеновых покрытий к стали кажется идеальным способом повысить прочность одного из самых распространенных строительных материалов. Графеновое покрытие также значительно уменьшит ущерб, который может быть нанесен стальным конструкциям водой, химикатами и элементами. Прежде чем графен можно будет использовать и нанести на конструкционный материал (сталь), потребуются дополнительные испытания. Пока не было практических применений использования графена со сталью.
Представленные материалы и технологии предлагается применять в строительстве и в ЖКХ. Данные технологии могут упростить процесс строительства и монтажа производственно-хозяйственных объектов, повысить качество строительных материалов, а также помогут добиться экономного потребления энергоресурсов и их рациональное использование. Данные технологии можно использовать, как комплексно, так и раздельно, опираясь на ту часть деятельности или технологии, в которой наиболее заинтересованы производители и потребители.
