O echipă de cercetători de la Universitatea Purdue, din Statele Unite, a dezvoltat o vopsea „ultraalbă” care reflectă 98,1% din lumina Soarelui și poate răci în mod natural clădirile chiar și în bătaia directă a razelor solare. Inovația ar putea reduce semnificativ consumul de energie pentru aerul condiționat și costurile de răcire, potrivit Times of India.
Cum funcționează cea mai albă vopsea din lume
Noua vopsea a fost concepută pentru a reflecta aproape întreaga energie provenită de la Soare, împiedicând acoperișurile și pereții să o absoarbă.
Măsurătorile de laborator au arătat că aceasta reflectă aproximativ 98,1% din lumina solară, depășind performanțele vopselelor albe obișnuite și chiar ale unei versiuni experimentale dezvoltate anterior de aceeași echipă.
Deși diferența pare mică, aplicarea vopselei pe suprafețe mari, expuse ore întregi la soare, produce un efect semnificativ.
În mod obișnuit, chiar și vopselele albe absorb suficientă energie solară pentru a se încălzi. Produsele speciale pentru acoperișuri reci reflectă, în general, între 80% și 90% din lumina solară, ceea ce înseamnă că suprafețele rămân totuși mai calde decât aerul din jur.
Studiul, publicat în revista ACS Applied Materials & Interfaces, descrie această vopsea drept unul dintre cele mai performante straturi de răcire radiativă dezvoltate până în prezent.
Secretul vopselei
Pentru a obține un nivel atât de ridicat de reflexie, cercetătorii nu au adăugat pur și simplu mai mult pigment alb.
Ei au ales sulfatul de bariu drept ingredient principal, după ce au comparat numeroase materiale naturale de culoare albă. Acest compus este deja utilizat în produse precum cosmeticele și hârtia fotografică datorită aspectului său foarte luminos.
La fel de importantă a fost dimensiunea particulelor din compoziție. În loc să folosească particule identice, cercetătorii au combinat particule de dimensiuni diferite, fiecare reflectând alte lungimi de undă ale luminii. Astfel, o parte mult mai mare din spectrul solar este trimisă înapoi în atmosferă.
Totodată, specialiștii au avut grijă ca vopseaua să rămână rezistentă în timp și să nu crape sau să se exfolieze după aplicare.
Cu cât poate răci suprafețele
Testele efectuate în aer liber au arătat rezultate impresionante.
În timpul zilei, suprafețele acoperite cu această vopsea au fost cu aproximativ 4,5 grade Celsius mai reci decât temperatura aerului.
După apus, când fenomenul de răcire radiativă devine și mai eficient, diferența a ajuns la aproximativ 10,5 grade Celsius sub temperatura ambientală.
Efectul a fost observat chiar și în sezonul rece. Într-un test desfășurat la o temperatură a aerului de aproximativ 6 grade Celsius, suprafața vopsită a rămas considerabil mai rece decât mediul înconjurător.
Potrivit cercetătorilor, acoperirea unui acoperiș de aproximativ 93 de metri pătrați (1.000 de picioare pătrate) ar putea genera un efect de răcire echivalent cu aproximativ 10 kilowați, mai mare decât capacitatea de răcire a multor sisteme rezidențiale de aer condiționat.
Șase ani de cercetări pentru o vopsea aparent obișnuită
Deși produsul final seamănă cu o vopsea albă obișnuită, dezvoltarea lui a durat aproximativ șase ani.
În această perioadă, echipa de la Universitatea Purdue a analizat peste 100 de materiale candidate pentru răcirea pasivă. Fiecare dintre cele mai promițătoare a trecut prin zeci de modificări ale formulei până când cercetătorii au găsit combinația optimă între eficiență, rezistență și posibilitatea de producție la scară largă.
Versiunea anterioară utiliza carbonat de calciu, însă trecerea la sulfatul de bariu a permis obținerea unei reflexii și mai ridicate a luminii solare.
Ar putea ajunge pe piață
Cercetătorii spun că vopseaua poate fi produsă folosind tehnologii deja existente în industria de profil, ceea ce facilitează eventuala comercializare.
Testele au arătat că aceasta rezistă în condiții de exterior comparabil cu vopselele arhitecturale folosite în prezent.
Universitatea Purdue a depus deja cereri de brevet pentru noua formulă, iar proiectul a fost finanțat de Cooling Technologies Research Center și de Biroul pentru Cercetare Științifică al Forțelor Aeriene ale Statelor Unite.
O posibilă soluție pentru reducerea consumului de energie
Răcirea pasivă a atras tot mai mult interes în ultimii ani deoarece permite reducerea temperaturii fără consum de electricitate.
În loc să folosească compresoare sau agenți frigorifici, astfel de materiale reflectă radiația solară și elimină căldura în mod natural.
Dacă această tehnologie va putea fi produsă la scară largă și își va păstra performanțele în timp, ea ar putea reduce semnificativ consumul de energie pentru răcirea locuințelor, birourilor, halelor și clădirilor industriale din zonele cu climă caldă.
Cercetătorii subliniază însă că vopseaua nu va înlocui complet aerul condiționat în toate situațiile, mai ales în perioadele de caniculă extremă sau umiditate ridicată, dar ar putea reduce considerabil nevoia de răcire mecanică.
Comentează