מי שיש לו קירות לבנים או אבן עבותים, כנראה הבחין כי לביתם לוקח זמן רב לחמם או להתקרר במהלך היום. זאת מכיוון שבמשך שנים ארכיטקטים מעסיקים חומרים בעלי מסה גבוהה, אשר מאטים את זרימת הטמפרטורה, כאמצעי לבניית מבנים פאסיביים וידידותיים לסביבה. בעוד שחומרים אלה עובדים היטב בוויסות תנודות הטמפרטורה, הם יכולים להיות יקרים, לדרוש מבנה נוסף ולאכול בניית מדה מרובעת. למרבה המזל, מדענים עמלו רבות על פיתוח אותה טכנולוגיה, אך ברמה המיקרוסקופית, בצורה של שינוי שלב חומרים.
הרעיון הבסיסי של בניינים פסיביים ומסה תרמית הוא חומרי בניין בעלי מסה גבוהה (מים, אבן או בטון) אוספים ומאחסנים חום לאורך היום, ואז משחררים אותו לאט כמו הטמפרטורה טיפות. באופן אידיאלי נעשה שימוש בטכניקה עיצובית זו באקלים עם תנודות טמפרטורה קיצוניות מיום ללילה, או מעונה לעונה. המסה התרמית מסייעת ביעילות הבניין, מצמצמת את הצורך בציוד חימום וקירור - והיא נעשית ללא חלקים נעים.
חומרים לשינוי פאזלים (PCM) מספקים מסה תרמית, אך בהיקף קטן בהרבה. PCMs פועלים על ידי התכה ומיצוק בטמפרטורה ספציפית - החום נספג במצב המוצק, ומתי החומר מגיע לטמפרטורה קבועה מראש, הוא משתנה לנוזל ומשחרר את האנרגיה המאוחסנת (חום). כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לדרגה שנקבעה מראש, ה- PCM מתמצק מחדש והתהליך חוזר. PCMs הנפוצים ביותר מגיעים בצורה של פרפין, חומצות שומן ומלח לחות, לכל אחד היתרונות והחסרונות שלהם. יש לארוז את מרבית ה- PCM לאחסון ולמניעת אידוי וספיגה.
ישנם כמה מגזרים בענף הבניין המחפשים לשלב PCMs בחומרים ובמוצרים שלהם - כמה דוגמאות לכך כוללות קיר גבס, חלונות, בטון ובידוד. לדוגמה, כאשר מחשבי PCM מוטמעים בקיר גבס, בניין שלם מסוגל לאגור אנרגיה, ולא רק את הקירות החיצוניים (שבהם בדרך כלל משתמשים בבנייה). כל הקירות המעוטרים באמצעות קיר גבס משובץ PCM מסוגלים לספוג ולשחרר חום מסביב לשעון כדי לשמור על טמפרטורה קבועה מראש ורצויה. על ידי שימוש בקיר גבס משובץ PCM כמסת תרמית, במקום בנייה או בטון, הבניין צובר ריבוע קטעים שבדרך כלל אבדו לקירות עבים, וזקוקים לתמיכה מבנית פחות, שיכולה להיות מאוד יקר.
חומרי PCM רבים עוברים בדיקות שכן קשה מאוד לכוונן כל מוצר כך שניתן יהיה ליישם אותו עבור מגוון אקלים וטווחי טמפרטורה רצויים. עם זאת, מוצרי PCM רבים כבר משולבים בתעשיית הבנייה באירופה ונראו לאחרונה כמו בשנה שעברה בחלק מכניסות השמש Decathlon. זה נראה כמו רעיון חדשני ועם זאת פשוט, ואנחנו להוטים לראות איך הוא מתפתח בענף הבניין.
