环保创新！科学家研发低成本气凝胶密封材料，应对气候变化减少碳排放
气候变化给建筑业带来挑战,如何通过节能减排技术对抗负面影响成为眼下需解决的难题。德国弗朗霍夫研究所长期以来一直致力于此项工作。他们正在大力推动应用新型建筑密封材料来达到减少二氧化碳排放的气候变化目标。研究人员推出采用新工艺生产的气凝胶密封材料，突破性进展极大降低了气凝胶在建筑节能减排中应用的门槛,有望普及推广。
德国正在大力推动应用新型建筑密封材料来达到减少二氧化碳排放的气候变化目标。位于德国北威州奥博豪森的马普环境、安全和能源技术研究所（UMSICHT）与Proceram GmbH合作研制出一种新型基于气凝胶的密封材料。
气凝胶(Aerogel)是一种带有一体化蒸汽屏蔽层的柔韧性气凝胶衬垫绝缘材料。其设计理念是力求在材料的重量和厚度上达到最小，并且实现水蒸气零渗透。这或许是目前世界上最好的密封材料，不但极易获取，可以通过普通沙子中的氧化硅提炼得到，而且不需要添加任何石油化工原材料。由于气凝胶中99.8%的成分由空气组成，因此它或许还是世界上最轻的固体材料。
此外，它还具有良好的隔热和绝缘性，因此它拥有世界吉尼斯最佳密封材料的称号。但问题在于，早在1930年就被发现的气凝胶生产成本昂贵、工艺复杂且耗时，所以一直不曾被广泛应用。
德国科学家和企业家视此挑战为机遇，他们希望能够大批量生产低成本的气凝胶密封材料。这种矿物质材料的广泛应用将代替原有的通过化工原材料制成的密封材料，从而达到可持续发展和保护气候减少碳排放的目标。
在历经六年的研发后，上述两家单位终于开发出一种新型气凝胶生产工艺，无需任何石化工艺，并且已达到预投产规模。该工艺使得气凝胶的生产成本降低70%，生产时间从超过10小时降低至2.5小时左右。
UMSICHT研究所的Nils Mölders和Andreas Sengespeick以及Proceram公司的Christoph Dworatzyk还因此获得了2023年弗朗霍夫协会的年度成就奖。新工艺的关键之处在于用超临界（气体和流体之间）二氧化碳代替传统的用于溶解硅凝胶的酸性材料制备气凝胶。
传统工艺下，1公斤气凝胶需要6公斤酸性物质来完成溶解和合成，且这些酸性物质对环境有害。而新工艺全程使用二氧化碳来制备气凝胶，用于制备的硅凝胶原料也通过比对二十余种材料采用了一种新发现的易获取、价格低廉且无毒害的新型硅凝胶材料。制备出的新型气凝胶材料为直径2-4毫米的固体颗粒，并通过模具塑制成形状大小不一的建筑密封材料产品。
