Valosähköinen betoni on hyvin futuristinen asia. Yksi arkkitehtuurin ratkaisemattomista kysymyksistä on aurinkosähkön laajamittainen käyttö. Vaikka aurinkosähköjärjestelmät ovat yleistymässä kaikkialla maailmassa, monet tarkkailijat toivovat edelleen, että niitä olisi paljon nopeammin. Koska rakennustoiminnan osuus maailman energiankulutuksesta on noin 40 prosenttia, energiankulutuksen vähentämiselle on käsittämättömän paljon mahdollisuuksia; tehokkuus on siis ratkaisevan tärkeää.
Poliittisten näkökohtien lisäksi aurinkopaneelien vaikuttava ulkonäkö ja korkeat kustannukset ovat historiallisesti estäneet niiden laajamittaisen integroinnin. Tutkijoiden tehtävänä olikin kehittää aurinkosähköversioita, jotka ovat paitsi erittäin tehokkaita myös edullisempia ja esteettisesti miellyttävämpiä. Tämän seurauksena on tapahtunut merkittävä siirtyminen kohti integroituja rakennusjärjestelmiä. Niissä aurinkosähköllä korvataan perinteisiä rakennusosia, kuten kattoja ja julkisivuja. Aurinkosähkön laajamittainen käyttö arkkitehtuurissa riippuu pitkälti näiden tekniikoiden jatkokehityksestä.
Fotosähköinen betoni. Innovaatiot
Teslan aurinkokattotiilet, jotka muistuttavat hämmästyttävän paljon tavallisia kattotiiliä, jotka eivät ole aurinkosähköisiä, ovat yksi viimeaikainen, tunnettu esimerkki. Tällä uraauurtavalla innovaatiolla, joka otettiin tuotantoon viime vuonna, Elon Musk halusi kehittää visuaalisesti houkuttelevan aurinkokattojen vaihtotekniikan, joka sopisi erilaisiin arkkitehtonisiin tyyleihin. Tämän saavuttamiseksi Tesla loi karkaistuja lasilaattoja, joissa on värillinen pinnoite ja pienet säleiköt, jotka päästävät valoa Panasonicin valmistamiin aurinkokennoihin. Tesla väittää, että korkean suorituskyvyn lasi on yhtä kestävää kuin teräs.
Valosähköinen betoni. Valosähköisen betonin kehittäminen
Tesla ei ole ainoa, joka sijoittaa voimavarojaan aurinkosähkötekniikan kehittämiseen. Tällä mielenkiintoisella elämänalueellamme ei ole merkitystä vain paneeleilla. On jo olemassa energiaa tuottavaa betonia, joka saattaa pian yleistyä. Erityisen huomionarvoisia ovat kaksi tapausta, jotka ovat hiljattain vaikuttaneet nopeasti kasvavaan aurinkosähköisen betonin alaan.
Heliatek ja LafargeHolcim
LafargeHolcim ja Heliatek esittelivät aurinkobetonisen julkisivujärjestelmän innovatiivisen prototyypin ranskalaisilla Batimat-rakennusmessuilla marraskuussa 2017. LafargeHolcim ja Heliatek käyttivät kahta erilaista mutta toisiaan täydentävää osaamistaan. He kehittivät arkkitehtonisen betonipaneelista valmistetun julkisivujärjestelmän, joka voi kaksinkertaistaa tavanomaisiin katolle asennettuihin aurinkoenergiaratkaisuihin verrattuna energian talteenottokapasiteetin.
Heliatek on saksalainen aurinkoenergia-alan yritys ja LarfargeHolcim on sveitsiläinen rakennusmateriaalien valmistaja ja maailman suurin sementintuottaja. Innovatiivisessa teknologiassa yhdistyvät Heliatekin kevyt, erittäin ohut HeliaFilm-aurinkokalvo ja LafargeHolcimin Ductal-betonipaneelit. Tämän ainutlaatuisen menetelmän ansiosta työmaalle voidaan toimittaa esivalmistettuja Ductal-paneeleita, joissa on integroitu aurinkoenergian tuotanto.
Aurinkosähköinen betoni. Entä CO2?
”HeliaFilm on maailman ympäristöystävällisin aurinkosähköratkaisu, jonka hiilidioksidipäästöjen elinkaarivaikutus on lähes viisi kertaa pienempi kuin perinteisen kiteisen aurinkosähkötekniikan” – LafargeHolcim väittää. Lisäksi aurinkopaneelit voisivat tuottaa lähes 30 prosenttia tyypillisen 10-kerroksisen liikerakennuksen vuotuisesta energiantarpeesta, jos ne kattaisivat 60 prosenttia sen julkisivusta. Tämän huipputeknologian kehittäjät odottavat, että arkkitehdit pystyvät vähentämään rakennuksen energiankulutusta ja hyötyvät samalla kevyestä, vähän huoltoa vaativasta ja kestävästä verhousratkaisusta.
Valosähköinen betoni. Muut toimijat
ETH Zürichin Block-tutkimusryhmän tutkijat ovat luoneet monikerroksisen, erittäin ohuen, itsekantavan betonirakenteen, jossa käytetään aurinkosähkötekniikkaa. Tämä erittäin aaltomainen rakenne tarjoaa vedenpitävyyttä, eristystä ja lämpötilan säätelyä sekä tuottaa sähköä.
Kahden betonikerroksen välissä on eristekerroksia, lämmityskierukoita ja jäähdytyskierukoita.
LafargeHolcimin ja Heliatekin työn mukaan viimeiseen betonikerrokseen kannetaan ohut kerros aurinkokennoja, jotka tuottavat sähköä rakennukseen. Tämätyö osoittaa, että on mahdollista rakentaa ohut betonikuori käyttäen joustavia muotoiluja ja aurinkoelementtejä, ja se tarjoaa lukemattomia näkemyksiä valosähköisen betonin tulevaisuudesta, jonka keskimääräinen paksuus on noin 5,08 cm.
Fotosähköpaneelien ja aurinkosähköbetonin puhdistus
valosähköpaneelien ja aurinkosähköbetonin puhdistamiseen voidaan käyttää BETOFF-U -nestettä. Se on erittäin hellävarainen kaava, mutta erittäin tehokas. Neste on muotoiltu kosmeettiselle pohjalle, joka riittää täysin lasin, muovin, puun, teräksen sekä betonin puhdistamiseen. Sillä voidaan poistaa kaikenlainen tahra aurinkosähköpaneeleista ja aurinkosähköbetonista sekä itsepäinen lika. Myös sateiden aiheuttama kalkkikivi voidaan helposti liuottaa BETOFF-U:lla.
