Szkło rządzi w architekturze od wieków, ale jego parametry izolacyjne pozostawiają wiele do życzenia. Najnowsze badania skandynawskich uczelni pokazały, że przezroczyste drewno ligninowe (Transparent Lignin-Wood, TLW) może zastąpić klasyczny pakiet szybowy, oferując nawet 5-krotnie lepszą izolacyjność cieplną oraz ciepły wizualnie wygląd słoi. Dzięki selektywnej wymianie ligniny na żywicę celulozową i wypełnieniu mikroprzestrzeni aeropochodnym żelem krzemionkowym uzyskano materiał o przepuszczalności światła 86 % i współczynniku U = 0,48 W m-2K-1. TLW nadaje się do renowacji okien w kamienicach, ogrodów zimowych i ścian działowych w loftach, gdzie zrównoważone rozwiązania spotykają się z unikatową estetyką.
1. Jak powstaje przezroczyste drewno?
- Delignifikacja: tarcica sosny lub topoli moczona w nadsiarczanie sodu, wypłukuje ligninę, zachowując strukturę kapilarną.
- Impregnacja: żywica celulozowa epoksydowana wprowadzana próżniowo, utwardzanie UV.
- Aerogel krzemionkowy: wypełnia pory < 50 nm, redukuje przewodnictwo cieplne do 0,018 W m-1K.
- Warstwa AR: natrysk PLA-SiO2 o grubości 150 nm zmniejsza odbicie do 4 %.
- Uszlachetnienie: powłoka hydrofobowa poligalusan-fluworanian, samoczyszcząca.
2. Właściwości techniczne materiału TLW
| Parametr | TLW 12 mm | Szkło Low-E 24 mm |
|---|---|---|
| Przepuszczalność światła (Tvis) | 86 % | 79 % |
| Współczynnik U | 0,48 W m-2K | 1,1 W m-2K |
| Tłumienie hałasu Rw | 37 dB | 30 dB |
| Ciężar powierzchniowy | 5,8 kg m-2 | 17 kg m-2 |
| Odkształcenie pod obciążeniem 500 Pa | 0,9 mm | 2,3 mm |
3. Studium przypadku: dom pasywny 167 m² pod Poznaniem
- Zakres: 31 m² przeszkleń zamienionych z pakietu 3-krotnego na TLW 12 mm.
- Wyniki sezonu grzewczego 2024/25:
- Obniżenie zapotrzebowania na ciepło o 12,6 kWh m-2/rok (-14 %).
- Redukcja zimnych promieni chłodzących: średnia temp. powierzchni po wewnętrznej stronie +4,3 °C.
- Spadek współczynnika głośności ruchu ulicznego wewnątrz o 6 dB(A).
- Koszt dodatkowy w stosunku do szkła Low-E: +17 %, zwrot 8,1 roku przy cenie energii 1,25 zł/kWh.
4. Montaż DIY: okienna ścianka działowa 2,4 m × 2,8 m
4.1 Lista zakupów
- 6 paneli TLW 1200 × 600 × 12 mm
- Rama aluminiowa termicznie dzielona (system slot-nut)
- Uszczelka TPE 8 × 3 mm (twardość 35 ShA)
- Taśma akrylowa VHB 1,1 mm + kliny dystansowe
- Uszczelniacz silanowy bojowy MATTE 300 ml
4.2 Krok po kroku
- Zmontuj ramę, zachowując dylatację 3 mm na panel.
- Przyklej taśmę VHB na wewnętrzne wargi profili.
- Wsuń panele TLW, wbij kliny, dociskaj 2 min / panel.
- Wypełnij fugę TPE, a naroża uszczelnij silanem.
- Po 24 h usuń kliny, zamknij listwy maskujące.
Czas pracy: 2 h, koszt materiałów: ok. 2950 zł.
5. Plusy i minusy
| Aspekt | Plus | Minus |
|---|---|---|
| Izolacja | U = 0,48 W m-2K | Cena +17 % vs szkło |
| Wygląd | Ciepłe słoje, zero refleksów | Żółknie o ~2 ΔE po 5 latach |
| Akustyka | Rw +7 dB vs szkło | Brak folii antywłamaniowej P4A |
| Waga | -66 % masy szyby | Niska bezwładność termiczna (efekt przegrzewania szklarni) |
| Ekologia | 95 % biomasa, VOC 0 % | Żywica epoksydowa trudna w recyklingu |
6. Zdrowie i środowisko
- Brak odblasku niebieskiego – przyjazne dla rytmu dobowego.
- Zero ftalanów – spoiwa wolne od plastifikatorów.
- Recykling końcowy: drewno odzysk energetyczny, żywicę można rozłożyć chemo-enzymatycznie (lab scale).
7. Horyzont rozwoju
- TLW z perowskitowymi kropkami kwantowymi – pasywne okna PV 25 W m-2.
- Wariant elektrochromatyczny – zmienna przezierność 70-10 % przy 3 V.
- Sensors-in-wood – włókna FBG mierzą odkształcenia ramy i siłę wiatru.
Podsumowanie: drewniany high-tech w służbie komfortu
Przezroczyste drewno ligninowe to rewolucja, która łączy naturę z efektywnością energetyczną. Zapewnia wyższą izolację, redukcję hałasu i niepowtarzalny wygląd słojów – wszystko przy mniejszym śladzie węglowym niż tradycyjne szkło. Dla inwestorów nastawionych na bio-smart, TLW staje się logicznym wyborem kolejnej dekady.