Liune-ovi lämmittää taloa bioälyllä
Yksi Lohjan asuntomessujen nähtävyyksistä on kohde 7, Pyörre-talo. Talossa on paljon mielenkiintoisia yksityiskohtia, yhtenä niistä on lämmitys, joka on tuotu osaksi sisustusta. WC:n liukuoveen on integroitu yksi Tampereen yliopiston BioÄly-hankkeen ainutlaatuisimmista materiaaliratkaisuista.
Tampereen yliopiston BioÄly-hankkeen avulla vahvistetaan kiertotaloutta ja kehitetään biopohjaisia älykkäitä ratkaisuja yritysten käyttöön. Yksi hankkeen innovaatioista on sähköä ainutlaatuisen hyvin johtava biopohjainen materiaali, jota asennetaan Pyörteen liukuoviin. Edistyksellinen nanokomposiittimateriaali toimii Liune-oveen integroitavana lämmityselementtinä, jonka toiminnalliset pääkomponentit ovat mikrofibrilloitua selluloosaa ja hiilinanoputkia.
Kylmästä lämpimään
Ainutlaatuisen innovaation takana on Tampereen yliopistossa väitöskirjansa parissa työskentelevä Sanna Siljander.
”Lämpöä tuottavan innovaation kehittäminen tuntui täällä Pohjolassa luontevalta”, Siljander toteaa. ”Suomessa on kylmä ja palelen itsekin helposti.”
Siljander on aiemmin valmistanut Pyörteen lämmityselementtiä edeltävän prototyypin – uraauurtavan Salmiakin, joka on toiminut biopohjaisen lämmitysteknologian edelläkävijänä kaikkialla maailmassa. Siljanderin väitöskirjatutkimuksessa mikrofibrilloidun selluloosan ja hiilinanoputkien nanokomposiitilla on maailman paras sähkönjohtavuus. Suomalaisen perinnemakeisen muodostaan nimensä saanut Salmiakki on nykyaikaisen kodin tyylikäs lämmityselementti.
”Salmiakki – ja myös Pyörteeseen tuleva lämmityselementti – saavat luontaisen värinsä hiilinanoputkista”, Siljander kertoo. ”Mustaa väriä ei ole kovin helppoa peittää, joten päädyimme noudattamaan sisutuksen vanhaa ohjenuoraa – mikäli et pysty peittämään sitä, korosta sitä.”
Siljander esitteli Salmiakkia Tampereen yliopistolla järjestetyssä BioÄly-seminaarissa, minkä ansiosta myös Aulis Lundell Oy:n toimitusjohtaja ja Pyörre-talon syntyyn vahvasti vaikuttanut Leena Lundell sai kuulla kodin uudesta design-lämmitysratkaisusta. Nopeasti tämän jälkeen avattiin keskustelut elementin integroimisesta myös Liune-oveen ja ratkaisun esittelystä suurelle yleisölle Lohjan asuntomessuilla. Lisää Pyörre-talosta voi lukea Pyörteen nettisivuilta
Toiminnallista designia
”Kodin teknologiaratkaisut voivat olla kauniita – jopa designia”, Siljander toteaa. ”Tai toisinpäin ajateltuna – taulut ja koriste-esineet voivat tuoda kotiin silmänilon lisäksi toiminnallisuutta – kuten juuri lämpöä.”
Lundell puhuu Siljanderin kanssa samaa kieltä. Liune on tunnettu ratkaisuista, joissa toiminnallisuus ja design yhdistyvät. Salmiakki on muodoltaan geometrinen, mutta Liune-oven lämmityselementtiin Siljander halusi ehdottaa jotakin muuta – rakennuksen nimeä ja muotoa symboloivia pyörteen muotoisia kohokuvioita. Lundell innostui, ja valmistustekniikkaa ryhdyttiin kehittämään pidemmälle. Kevyt ja kauniilla lakkapinnalla viimeistelty lämmityselementti valmistetaan Tampereen yliopistolla ja oven muut osat Urjalassa. Lopputuloksena saadaan tyylikästä lämmitystekniikkaa kodin välioviin sen sijaan, että lämmönlähteitä olisi vain ulkoseinillä ja lattiassa. Elementit lämpiävät katkaisinta kääntämällä nopeasti koko pinta-alaltaan ja luovat tilaan miellyttävää mukavuuslämpöä. Lisäksi oven ääneneristävyys parantuu elementissä käytettävien selluloosamateriaalien ansiosta, minkä vuoksi ratkaisu soveltuu erinomaisesti esimerkiksi työhuoneeseen.
Siljander puhuu yritysten ja yliopistojen yhteistyön puolesta. Naisen mukaan yliopistoilla olisi yrityksille paljon annettavaa.
”BioÄly-hanke on ollut sopiva rajanrikkoja, jonka avulla olemme päässeet hyvään keskusteluyhteyteen yritysten kanssa”, Siljander toteaa. ”Leena Lundellin kaltaisia rohkeita pioneereja tarvitaan, jotta uusia ratkaisuja on mahdollista luoda, kehittää ja saada laajempaan käyttöön.”
Lämpöelementti on lämmön tuoton lisäksi ääntä eristävä ja paloturvallinen.Kustomoitavan ulkomuodon lisäksi lämpöelementin vahvuuksiin kuuluu myös ääneneristävyys sekä paloturvallisuus. Elementissä käytettävät selluloosamateriaalit toimivat äänieristeenä ja hiilinanoputket palonestoaineena, joten mitään lisäkemikaaleja ei tarvita. Lämpöelementtiovi sopiikin hyvin mm. työhuoneisiin.
Näin valmistetaan lämpöelementti
Lämpöelementin älykäs, biopohjainen materiaali näyttää tavalliselta pahvilta, joskin on väriltään mustaa. Sen valmistukseen voi käyttää mitä tahansa selluloosapohjaista materiaalia, jopa kierrätettyä. Varsinainen temppu tehdään pitkälle optimoidulla dispersiolla eli liemellä, jossa on hiilinanoputkia ja vettä, saippuaa ja nanoselluloosaa. Tuotteen pintaa voidaan koristella kohokuvioilla persoonalliseksi ja se viimeistellään lakalla, jotta toiminnalliset hiilinanoputket ei pääse karkuun. Lopputuote on turvallinen käyttää ja kierrättää.
Ensiksi käsitellään selluarkki hiilinanoputkidispersiolla kummaltakin puolelta ja annetaan kuivua
Mustaksi muuttunut ja kuiva arkki siirretään muottiin, jonne on asetettu Pyörre-kuviot 3D-kuvioinnin aikaansaamiseksi.
Arkki kostutetaan uudelleen hiilinanoputki-nanoselluloosa dispersiolla ja suljetaan vakuumisäkkiin. Alipaineen avulla muovikalvo painautuu elementin pintaan ja kuviointi muodostuu.
Seuraavana päivänä vakuumi puretaan ja arkin annetaan kuivua. Tarvittaessa käsittely toistetaan. Käytetty apuaine (surfaktantti eli saippua) poistetaan asetonikylvyssä.
Lämpökamerakuvasta näkee hyvin, kuinka oven ylin elementti on lämmennyt
Moniseinäisen hiilinanoputken MWCNT -rakennekuva