Теплоизоляция для промышленного, нефтегазового и строительного секторов
Главное преимущество аэрогелей — их теплоизоляционные свойства, что привело к их широкому применению в качестве теплоизоляции на различных рынках. Большая часть их производства ориентирована на промышленное использование, в том числе на нефтеперерабатывающие заводы. Например, изоляция перегонной колонны аэрогелями повышает энергоэффективность за счет минимизации потерь тепла в окружающую атмосферу. Гидрофобность композитных аэрогелевых покрытий также способствует предотвращению коррозии. Компания Aspen Aerogels использует свою продукцию на большинстве крупнейших мировых нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий.
Еще одно распространенное применение — изоляция нефтегазопроводов. В дополнение к уже упомянутым преимуществам, низкая плотность (легкий вес) аэрогелей обеспечивает значительные преимущества для подводных трубопроводов, позволяя устанавливать их на судах меньшего размера. Новый метод нанесения аэрогелей на такие трубопроводы — это использование покрытий, которые можно распылять или наносить кистью на трубы, например, таких, как те, что производит компания Aerogel UK, что упрощает процесс нанесения.
Использование аэрогелей в строительстве — быстро развивающаяся область. Основные преимущества аэрогелей — звукоизоляция, контроль влажности и огнестойкость. Срок окупаемости во многом зависит от конкретного применения, но в случае аэрогелей он, как правило, будет дольше, чем у традиционных изоляционных материалов, учитывая их более высокую первоначальную стоимость. Компания IDTechEx считает, что заменить существующие недорогие изоляционные материалы будет очень сложно. Настоящий успех будет достигнут в регионах, где действуют строгие правила пожарной безопасности.
Самая большая проблема, с которой сталкиваются аэрогели при их применении в качестве изоляторов, — это конкуренция со стороны существующих материалов, которые значительно дешевле. В долгосрочной перспективе аргумент в пользу энергоэффективности, подтверждаемый ростом цен на энергоносители во многих частях мира, вполне обоснован. Кроме того, по мере того как производители аэрогелей наращивают объемы производства для удовлетворения потребностей рынка электромобилей, а некоторые разрабатывают более дешевые методы производства, мы можем увидеть, как стоимость аэрогелей приблизится к стоимости традиционных материалов, что еще больше облегчит их внедрение.
Теплоизоляция в электронике:
теплоизоляция необходима не только крупным заводам и нефтеперерабатывающим предприятиям. Смартфоны потребляют все больше энергии, а внедрение антенны 5G mmWave создало новые проблемы. Поверхность смартфона не должна нагреваться до температур, которые могут быть опасны для пользователей; это означает снижение производительности устройства (термическое дросселирование) при повышении температуры. Из-за слабого распространения сигнала mmWave эти антенны расположены близко к поверхности устройства и могут генерировать значительное количество тепла. Компания WL Gore производит специальный аэрогелевый изолятор для этого применения, который обеспечивает теплоизоляцию поверхности устройства от антенны, но при этом не блокирует сигнал mmWave благодаря низкой диэлектрической постоянной материала. Поскольку устройства продолжают оснащаться все большим количеством функций в корпусе аналогичного размера, это может представлять собой хорошую возможность для применения аэрогелевой изоляции.
Другие перспективные области применения:
В недавнем исследовательском отчете IDTechEx по аэрогелям было выявлено более 20 различных рынков, где аэрогели уже использовались или могут быть использованы. Среди интересных областей можно отметить изоляцию окон с использованием прозрачного аэрогеля, изоляцию одежды, такой как перчатки и куртки, а также упаковку для холодовой цепи. Интерес также вызывает использование в косметике для удаления кожного сала и даже в медицине для тканевой или костной инженерии. Существует множество других областей, и каждая из них будет иметь свои собственные проблемы и уровень коммерческого успеха. В связи с дальнейшим увеличением производственных мощностей поставщиков и более широким проникновением в перспективные области применения, аэрогели могут занять некоторые из этих менее развитых рынков.
