ساختمان جديدي در محوطه دانشگاه واشنگتن، در ساختار خود از نوعي ژل استفاده كرده كه در مواجهه با گرماي خورشيد، ذوب شده و به كاهش ميزان انرژي مورد نياز براي سرمايش فضاي اداري آن كه قرار است به دپارتمان مهندسي مولكولي تبديل شود، كمك مي‌كند.

به گزارش پایگاه فراخوانهای علمی پژوهشی کشور، ماده حالت متغير (PCM) كه در طول شب، سرد و منجمد و در طول روز ذوب مي‌شود، در ميان ديوارها و صفحات سقف اين ساختمان محصور شده كه به ذخيره انرژي تا 98 درصد كمك مي‌كند.

PCM به دليل قابليت آنها در جذب يا آزادسازي مقادير زياد از انرژي در دماهاي خاص، مواد ذخيره‌ساز انرژي بسيار جالبي براي محققان و توليدكنندگان به شمار مي‌روند.

جان كاسني از مركز سامانه‌هاي انرژي پايدار فراونهوفر، سه دهه پيش با بررسي موم زنبور عسل براي ذخيره گرما در برابر خورشيد توانست اين حالت بالقوه را در مواد PCM شناسايي كند. به گفته وي، ذوب كردن يخ به ميزان انرژي مشابهي با انرژي مورد نياز براي گرم كردن آب در 82 درجه سانتيگراد نياز دارد. دليل كاربري بالاي مواد PCM به دليل نياز كم انرژي براي تجزيه پيوندهاي مولكولي بين اتمها در زمان ذوب بوده كه در حقيقت از ميزان ذخيره شده در زمان جامد شدن ماده تامين مي‌شود.

ژل PCM زيستي درون ساختمان دانشگاه واشنگتن از روغن سبزيجات گرفته شده كه هر شب در زمان باز شدن خودكار پنجره‌ها براي ورود هواي سرد به داخل ساختمان، به حالت جامد درآمده و در طول روز با جذب انرژي خورشيد به حالت مذاب در مي‌آيد.

اين ايده، مشابه كاربرد ديوارهاي بتون سخت بوده كه نوسانات كاهش دماي فضاي داخل ساختمان را كاهش مي‌دهد با اين تفاوت كه تنها كسري از ماده در آن مورد نياز است.

به گفته پيتر هورواث، موسس شركت راه‌حلهاي انرژي حالت متغير در كاروليناي شمالي،‌ قطر PCM زيستي تنها 1.25 سانتيمتر بوده و مانند يك حجم حرارتي 25 سانتيمتري از بتون عمل مي‌كند.

كاربرد گونه‌هاي ديگر اين ماده نيز در جهان رو به‌ گسترش بوده كه از آن جمله مي‌توان به استفاده از دي‌اكسيدكربن كه در دماي بسيار پائين از مايع به گاز تبديل شده، براي سرمايش مراكز داده در انگليس اشاره كرد.

در غرب چين، اين ماده از كره بدست آمده از شير گاو و روغن گياهان محلي براي گرم نگهداشتن دامداران گاوهاي خطايي، كاربري دارد. اين PCM با پلاستيك روكش شده و سپس درون لباسهاي سنتي اين دامداران دوخته مي‌شود و با بالا رفتن دماي بدن ذوب و در زمان توقف آنها، جامد شده و انرژي مورد نياز براي گرم كردن اين افراد را آزاد مي‌كند.

از ديگر كاربري‌هاي اميدبخش اين ماده مي‌توان به قابليت آن در انتقال واكسن به كشورهاي در حال توسعه اشاره كرد. واكسنها در زمان انتقال بايد سرد نگهداشته شده و همچنين از دماي انجماد دور بمانند. يك شركت بسته‌بندي آمريكايي از استفاده از اين مواد به عنوان راه‌حلي براي سرد نگهداشتن واكسن تا شش روز خبر داده است.

همچنين صنعت انرژي خورشيدي نيز استفاده زيادي از اين ماده برده و مي‌تواند از آن براي توليد انرژي در زمانهايي كه خورشيد در آسمان نيست، استفاده كند.