Команда разрабатывает способы охлаждения зданий с помощью улучшенных сверхбелых красок

Исследовательская группа под руководством ученых-материаловедов Калифорнийского университета в Лос Анджелесе (UCLA) продемонстрировала способы создания сверхбелой краски, которая отражает до 98% падающего на нее солнечного света.

Предварительные результаты показывают практические пути проектирования красок, которые при использовании на крышах и других частях здания могут значительно снизить затраты на охлаждение, превысив то, что могут достичь стандартные белые краски для "холодной крыши".

Белые краски для "холодной крыши"

Результаты исследования, опубликованные в журнале Joule, являются важным и практическим шагом на пути к охлаждению зданий пассивным дневным радиационным охлаждением - спонтанным процессом, при котором поверхность отражает солнечный свет и излучает тепло в пространство, охлаждаясь до температур, которые потенциально могут быть ниже нуля. Это может снизить температуру внутри помещений и помочь сократить использование кондиционеров воздуха и связанные с этим выбросы углекислого газа.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Когда вы носите белую футболку в жаркий солнечный день, вы чувствуете себя комфортнее, чем если бы вы носили футболку более темного цвета - это потому, что белая футболка отражает больше солнечного света, и это та же самая концепция для зданий", - сказал Аасват Раман, доцент кафедры материаловедения и инженерии Инженерной школы Самуэли Калифорнийского университета, а также главный исследователь исследования. "Крыша, окрашенная в белый цвет, будет холоднее внутри, чем крыша, окрашенная в темный оттенок".

Но эти краски делают и другое: они отводят тепло на инфракрасных длинах волн, которые мы, люди, не можем увидеть своими глазами. Это может позволить зданиям еще больше охладиться за счет радиационного охлаждения".

Наиболее эффективные белые краски, доступные в настоящее время, обычно отражают около 85% падающего солнечного излучения. Остальная часть поглощается химическим составом краски. Исследователи показали, что простые модификации ингредиентов краски могут обеспечить значительный скачок, отражая до 98% входящей радиации.

В современных белых красках с высоким солнечным отражением используется оксид титана. Несмотря на то, что соединение очень хорошо отражает большинство видимых и ближних инфракрасных лучей, оно также поглощает ультрафиолетовый и фиолетовый свет. Благодаря своим свойствам поглощения ультрафиолетовых лучей, этот продукт может использоваться в солнцезащитных лосьонах, но он также приводит к нагреву под солнечным светом, что мешает поддерживать прохладу в здании.

Исследователи изучили возможность замены оксида титана недорогими и легкодоступными ингредиентами, такими как барит, который является художественным красителем, и мощный политетрафторэтилен, более известный как тефлон. Эти ингредиенты помогают краскам отражать ультрафиолетовый свет. Команда также внесла дополнительные усовершенствования в формулу краски, в том числе уменьшив концентрацию полимерных связующих, которые также поглощают тепло.

"Потенциальные преимущества охлаждения, которые могут быть получены, могут быть реализованы в ближайшем будущем, потому что предлагаемые нами модификации находятся в пределах возможностей индустрии красок и покрытий", - сказал постдок UCLA Джотирмой Мандал (Jyotirmoy Mandal), научный сотрудник компании Schmidt, работающий в исследовательской группе Рамана (Raman) и соавтор исследования.

Исследователи также отметили, что многие муниципалитеты и правительства, включая штаты Калифорния и Нью-Йорк, начали поощрять технологии охлаждения новых зданий.

"Мы надеемся, что эта работа послужит стимулом для будущих инициатив по созданию сверхбелых покрытий не только для экономии энергии в зданиях, но и для смягчения эффекта теплового острова в городах, и, возможно, даже для демонстрации практического способа, который, в случае его применения в массовом, глобальном масштабе, может повлиять на изменение климата", - сказал Мандал, который изучал технологии охлаждающих красок в течение нескольких лет. "Это потребует сотрудничества экспертов в различных областях, таких как оптика, материаловедение и метеорология, а также экспертов из промышленности и политических кругов". опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet