aerogel is een superisolerend dampopen materiaal

aerogel

Bouwtechniek, BT kennis, GR grondstoffen

Wat is het?

Aerogel bestaat al sinds de dertiger jaren, maar nog steeds zijn de isolerende eigenschappen en de zeer lage dichtheid van deze materialen nog nooit overtroffen. Niet voor niets wordt deze stof ook wel ‘solid smoke’ genoemd, omdat het zo extreem licht is. Op moleculaire schaal lijkt een aerogel het meest op een netwerk van lange slierten atomen, met veel, heel veel niets er tussen.

Wat kan Aerogel?

Vooral als isolatiemateriaal is aerogel zeer interessant. Dat komt, omdat aerogel alle drie vormen van warmtetransport blokkeert. Deze drie manieren zijn: via geleiding, via stroming en via straling.

De zeer dunne atomaire ketens maken dat geleiding van warmte bijna niet voorkomt. Dit materiaal vormt ook een effectieve barrière tegen warmtestraling.

Luchtmoleculen stromen ook zeer moeizaam door deze atomaire ketens. Weliswaar is het materiaal heel ijl, maar de gaten tussen de atomaire ketens zijn heel klein, waardoor luchtmoleculen toch vast worden gehouden en heel moeizaam door de aerogel stromen. Voor de natuurkundigen en andere techneuten onder jullie: het “no-slip theorem”. Dus daardoor blokkeert deze stof alle drie vormen van warmtegeleiding. En kan je met de warmte van een kaars, een huis op kamertemperatuur houden als dat helemaal met de beste aerogel bekleed zou zijn.

Aerogel is dus vooral zeer waardevol als isolatiemateriaal. Maar ook als zeer licht constructiemateriaal kent het toepassingen. Er bestaan aerogels die tot 2000 maal hun eigen gewicht kunnen dragen.

De prijs

Aerogel kent één groot nadeel. Het is erg lastig om te maken. En daarom duur. Een gebruikelijke prijs van 10 mm dik is bij goedkope soorten rond de 100 euro per vierkante meter. Dat verklaart ook, waarom dit isolatiemiddel vooral bij heel dure apparatuur en in de ruimtevaart veel wordt toegepast.

Daar is de kostprijs niet erg belangrijk. Alleen het lanceren al kost tienduizenden euro’s per kilo. Aerogels isoleren elektronica in satellieten zelfs zo goed, dat de elektronica moet worden beschermd tegen oververhitting. En dat in de extreme vrieskou in de ruimte van drie graden boven het absolute nulpunt. De lichtste soort, aerografeen, is zeven keer lichter dan lucht en duurder dan goud. Een gram kost rond de 200 euro.