Het ligninevrij koelhout (afb: univ. van Maryland)

Hout lijkt als bouwmateriaal een bescheiden opleving door te maken. Dat zou wel eens een extra impuls kunnen krijgen door recente houtinnovaties zoals ligninevrij hout: koelhout. Dat heeft allerlei eigenschappen waardoor het in feite fungeert als ‘koelmiddel’ (naast bouwmateriaal). Helemaal nieuw lijkt  het idee overigens niet. Dat koelhout is overigens niet zo handig in landen met koude winters.

Dat koelhout is helemaal wit. Het weerkaatst de (zonne)warmte en neemt de warmte uit het gebouw op. Daarmee zouden gebouwen gekoeld kunnen worden zonder dat daar energievretende installaties voor nodig zijn, is het verhaal.
Hout wordt al vele eeuwen als bouwmateriaal gebruikt maar verloor de laatste eeuwen steeds meer van zijn ooit overheersende positie daarin. Tegenwoordig schijnt er een bescheiden (?) opleving te zijn en worden er zelfs houten wolkenkrabbers voorgesteld en houten huizen die groeien als paddenstoelen.
Het Franse bedrijfje Woodoo heeft hout doorzichtig, rot- en vuurbestendig gemaakt. Al eerder in dit blog is al melding gemaakt van de Zweedse vinding, die erg op de onderhavige lijkt, om hout te gebruiken als warmteaccu, maar waar we het hier over willen hebben is een onderzoek van Tian Li en haar medeonderzoeksters en hun product: het koelhout. Dat zou de binnentemperatuur in gebouwen met 10°C kunnen laten dalen.
De laatste jaren zijn er zogeheten metamaterialen ontwikkeld die de energie uitstralen in de hogere regionen van het infraroodgebied die niet door de lucht zou worden geabsorbeerd. Dat materiaal is echter erg duur en lastig toe te passen op grote schaal. Li borduurt op dat idee voort. Zij keek naar hout, een materiaal dat ruim voorhanden is en direct toepasbaar in de bouw.

Hout koelt echter niet van nature. Hout bestaat voornamelijk uit cellulose en hemicellulose, lange vezels die bij elkaar gehouden worden door lignine, als een soort lijm. Lignine is vooral ‘schuld’ aan de ir-straling van hout, vanwege de structuur van de moleculen waaruit lignine bestaat.

Waterstofpersoxide

De onderzoekers behandelden hout met waterstofperoxide zodat de lange ketens waaruit lignine bestaat afbreekt. Die ligninenbrokstukken vervolgens kunnen worden verwijderd. Het overblijvende materiaal is helderwit, weerkaatst 96% van de opvallende straling, maar absorbeert ook warmte uit de omgeving die die weer kwijt raakt in de vorm van lichtstraling. Dat dubbele effect zorgt voor de koelende werking van het materiaal.
Probleem is alleen dat het hout zonder lignine zijn verband kwijt is. De onderzoekers legden het ligninevrije hout onder de pers en verkregen een materiaal met uitzonderlijke eigenschappen: negen keer sterker en tien keer harder dan natuurhout. “Bovendien voelt het zacht aan”, zegt medeonderzoeker Liangbing Hu.

Als dat koelhout wordt gebruikt aan de buitenkant van gebouwen (gevels en daken) dan zouden de kosten voor binnenklimaatsystemen met 60% omlaag kunnen, berekenden de onderzoekers. Het zou ook zeer welkom zijn in landen waar ze de luxe van binnenklimaatsystemen niet kunnen veroorloven.
Er moeten nog wel wat zaken worden uitgezocht. Zo is het nog niet zeker of de productiekosten voor het koelhout opwegen tegen de gerealiseerde energiebesparing. Het is natuurlijk wel zo dat de besparingen voortduren terwijl die productiekosten maar een keer gemaakt worden.
Hout wordt nu niet als dakmateriaal gebruikt, maar het vervelendste is dat het koelhout dat effect ook heeft in het koudere jaargedeelte. Het lijkt dus minder geschikt voor landen in de koelere delen van de wereld, maar vooral voor landen waar warmte het hele jaar door een probleem is.

Bron: Futura-Siences