Fāzu maiņas materiāla enerģijas uzglabāšanai ir nozīmīga loma energoefektivitātes uzlabošanā un atjaunojamās enerģijas izmantošanā. Pēdējos gados ir plaši pētīti fāzes maiņas materiāli (PCM) enerģijas uzglabāšanai un siltuma regulēšanai iekārtās un ēkās. Tomēr liela daļa PCM tiek iegūti no rūpnieciskiem produktiem, kuru pamatā ir fosilais kurināmais{2}}, piemēram, parafīna vasks, un neapstrādāti PCM saskaras ar problēmām, tostarp noplūdi un ierobežotu funkcionalitāti. PCM iepakošanai parasti tiek izmantoti iekapsulēšanas materiāli, piemēram, izpūsts grafīts, grafēns un mikrokapsulas. Lielākā daļa šo iekapsulēšanas materiālu ir iegūti no naftas atvasinājumiem, kam raksturīgi sarežģīti sagatavošanas procesi, augstas izmaksas un ievērojams piesārņojums.
Tikmēr biomasas enerģija veido 10–14% no globālā enerģijas patēriņa, kalpojot kā galvenais globālais enerģijas avots un starptautiski atzīta nulles-oglekļa atjaunojamā enerģija. Biomasas materiāliem ir priekšrocības, tostarp spēcīga adsorbcijas spēja, bagātīga pieejamība, zemas izmaksas un videi draudzīgums. Izmantojot biomasas-atvasinātās aktīvās ogles morfoloģijas -stabilizējošās priekšrocības, izgatavotie PCM fāzu pāreju laikā var uzkrāt vairāk siltumenerģijas, uzturot apkārtējās vides temperatūru ērtā diapazonā, lai panāktu enerģijas-taupīšanas un emisiju{8}}samazināšanas efektu. Līdz ar to atjaunojamo biomasas materiālu izpēte un bio{11}iegūtu PCM ir nākotnes tendences šajā nozarē.
Attiecībā uz materiālu izvēli bioloģiski-poraini materiāli-ar zemām izmaksām, saderību ar vidi un plašo pielietojamību-var efektīvi kalpot kā palīgmateriāli, lai sagatavotu formas-stabilus bio{{4}kompozītu PCM. Lielākā daļa kompozītmateriālu PCM atbalsta materiālu ir iegūti no naftas atvasinājumiem, saskaroties ar tādām problēmām kā sarežģīti sagatavošanas procesi, augstas izmaksas un liels piesārņojums. Ņemot vērā fosilā kurināmā deficītu un vides apsvērumus, bio-balstmateriāli to bioloģiskās noārdīšanās un atjaunojamības dēļ ir dzīvotspējīgs risinājums un neizbēgama tendence. No augiem, dzīvniekiem un mikroorganismiem var iegūt daudz atjaunojamo bioloģisko-materiālu. Materiāli, kuru pamatā ir dabiskas bioloģiski porainas struktūras, atvieglo PCM adsorbciju un vienkāršo formas{12}}stabilu kompozītmateriālu PCM sagatavošanu. Pilnīga bio{14}resursu izmantošana atbilst zaļās un ilgtspējīgas attīstības stratēģijām.
Bio{0}}materiāli parasti satur bagātīgus oglekļa avotus; karbonizācijas un turpmākas apstrādes rezultātā to porainās struktūras var pārkonfigurēt. Bio-materiālos ar savstarpēji savienotām porainām arhitektūrām savstarpēji saistīti oglekļa tīkli nodrošina siltumvadošus ceļus, savukārt porainās struktūras nodrošina PCM telpisku uzglabāšanu. Bio-materiālu izmantošana zināmā mērā samazina atkarību no naftas.
Biomasas atbalsta materiāli tiek plaši izmantoti porainu funkcionālo materiālu sagatavošanā, pateicoties to bagātīgajai pieejamībai, zemajām izmaksām, videi draudzīgumam un atjaunojamībai. Biomasas PCM piemīt tādas priekšrocības kā ne-toksiskums, ne-korozitāte un lieliska bioloģiskā saderība. Kompozītmateriālu biomasas PCM demonstrē vienkāršus sagatavošanas procesus, izcilu veiktspēju un kontrolējamu temperatūras regulēšanu. Tomēr pašreizējie biomasas materiālu pētījumi un izstrāde joprojām ir nepietiekami. Ir obligāti jāturpina biomasas un tās atvasināto materiālu izpēte, kā arī jaunas metodes porainas biomasas PCM sagatavošanai.
Nākotnes perspektīvas:
Neraugoties uz sasniegumiem salikto fāzu maiņas enerģijas uzglabāšanas materiālos,{0}}izmantojot bagātīgo biomasas izejmateriālu pieejamību, no biomasas -atvasināto salikto PCM izcilo veiktspēju un plašu pielietojuma potenciālu{2}}, joprojām pastāv vairākas problēmas.
(1) Noplūde cieto -šķidruma fāzes pāreju laikā: ir nepieciešama biomasas un tās atvasinājumu latento īpašību aktīva izpēte, lai noteiktu optimālās sastāva attiecības un regulētu biomasas PCM fāzes pārejas uzvedību.
(2) Sarežģīti sagatavošanas procesi un augstas izmaksas. Lai racionalizētu procesus un samazinātu izmaksas, ir jāizstrādā novatoriskas sagatavošanas metodes bio-kompozītu PCM.
(3) Ierobežota funkcionalitāte un veiktspēja: pētniecībā jākoncentrējas uz biomasas PCM pielāgošanu dažādiem lietojuma scenārijiem, daudzfunkcionālu variantu izstrādi, lai uzlabotu visaptverošu praktiskumu.
