Υπερλευκό χρώμα: Ο βιώσιμος τρόπος για να δροσίσετε τα σπίτια

• Συγγραφέας:
• όνομα συγγραφέα

  Quantumrun Foresight
• Νοέμβριος 3, 2022

Περίληψη Insight

Μία από τις πιο σοβαρές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής είναι η υπερθέρμανση του πλανήτη, που οδηγεί σε κύματα καύσωνα και αυξημένη ζήτηση για κλιματιστικά που εκπέμπουν άνθρακα. Ωστόσο, μια ομάδα ερευνητών ανακάλυψε ένα ψυκτικό λευκό χρώμα που μπορεί να είναι πιο αποτελεσματικό στην ψύξη ολόκληρων δομών. Οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις αυτής της ανακάλυψης μπορεί να περιλαμβάνουν αυξημένη έρευνα για την καινοτομία ψύξης και την επιβολή κυβερνήσεων στα νεότερα κτίρια να υιοθετήσουν φιλικά προς το περιβάλλον χαρακτηριστικά.

Υπερλευκό πλαίσιο βαφής

Η υπερθέρμανση του πλανήτη συμβαίνει όταν το διοξείδιο του άνθρακα και άλλοι ατμοσφαιρικοί ρύποι συσσωρεύονται στην ατμόσφαιρα και απορροφούν το ηλιακό φως και την ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχονται στην επιφάνεια της Γης. Συνήθως, η ακτινοβολία θα διαφεύγει στο διάστημα, αλλά αυτοί οι ρύποι μπορεί να παραμένουν για αιώνες, να παγιδεύουν τη θερμότητα και να κάνουν τον πλανήτη θερμότερο. Από τη Βιομηχανική Επανάσταση, η παγκόσμια μέση θερμοκρασία έχει αυξηθεί κατά περίπου 1 βαθμό Κελσίου (ή 2 βαθμούς Φαρενάιτ).

Από την αρχή της ακριβούς τήρησης αρχείων το 1880 έως το 1980, η παγκόσμια μέση θερμοκρασία αυξήθηκε κατά 0.07 βαθμούς Κελσίου (0.13 βαθμούς Φαρενάιτ) ανά δεκαετία. Ωστόσο, από το 1981, το ποσοστό αυτό υπερδιπλασιάστηκε. Κατά μέσο όρο, η παγκόσμια θερμοκρασία αυξανόταν κατά 0.18 βαθμούς Κελσίου (0.32 βαθμούς Φαρενάιτ) κάθε δεκαετία. 

Εκτός από τον περιορισμό της χρήσης ορυκτών καυσίμων, οι εταιρείες διερευνούν πιο πρακτικούς τρόπους για να αντιμετωπίσουν την υπερθέρμανση του πλανήτη, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μπογιά σε κτίρια. Τα λευκά χρώματα που αντανακλούν τη θερμότητα αποτελούνται γενικά από διοξείδιο του τιτανίου, το οποίο αντανακλά συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός, αλλά δεν εμποδίζει την υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου (UV). αυτό το κενό επιτρέπει στις επιφάνειες να θερμαίνονται. 

Από το 2015, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Purdue εργάζονται με υλικά που θα μπορούσαν να αντανακλούν τις ακτίνες UV του ήλιου αντί απλώς να προσπαθούν να βελτιώσουν τις υπάρχουσες ποικιλίες χρωμάτων που απορροφούν μόνο τις ακτίνες. Η ομάδα δοκίμασε περίπου 100 διαφορετικά υλικά, αποφασίζοντας τελικά για το θειικό βάριο. Αυτό το συστατικό είναι μια αναγνωρισμένη ουσία που αντανακλά την υπεριώδη ακτινοβολία που χρησιμοποιείται σε καλλυντικά, ανακλαστικό φωτογραφικό χαρτί, λαδομπογιές, εξετάσεις ακτίνων Χ και άλλες εφαρμογές. 

Αποδιοργανωτικός αντίκτυπος

Το 2020, οι μηχανολόγοι μηχανικοί του Πανεπιστημίου Purdue ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να δημιουργήσουν το πιο λευκό χρώμα που υπάρχει. Η ομάδα παρήγαγε εξαιρετικά λευκή βαφή που αντανακλά έως και το 98.1 τοις εκατό του ηλιακού φωτός και ταυτόχρονα εκπέμπει υπέρυθρη θερμότητα μακριά από μια επιφάνεια. Η ομάδα ελπίζει ότι η επίστρωση κτιρίων με αυτό το χρώμα μπορεί μια μέρα να μπορέσει να τα δροσίσει αρκετά ώστε να μειώσει την ανάγκη για κλιματισμό.

Σύμφωνα με τον καθηγητή μηχανολογίας Xiulin Ruan, το εξαιρετικά λευκό χρώμα μπορεί να επιτύχει ψυκτική ισχύ 10 κιλοβάτ εάν βαφτεί σε μια επιφάνεια στέγης περίπου 1,000 τετραγωνικών ποδιών. Αυτά τα νούμερα είναι περισσότερα από αυτά που μπορούν να προσφέρουν οι μέσες μονάδες κλιματισμού. 

Τα δύο βασικά χαρακτηριστικά της εξαιρετικά λευκής βαφής είναι η υψηλή συγκέντρωση θειικού βαρίου και η διαδικασία παραγωγής της. Η λευκότητα της βαφής υποδηλώνει επίσης ότι είναι η πιο δροσερή, σύμφωνα με τον εξοπλισμό ανάγνωσης θερμοκρασίας υψηλής ακρίβειας των θερμοστοιχείων. Οι ερευνητές δοκίμασαν έξω τη νύχτα και διαπίστωσαν ότι το χρώμα μπορεί να κρατήσει τις επιφάνειες -7 βαθμούς Κελσίου (19 βαθμούς Φαρενάιτ) πιο δροσερές από το περιβάλλον τους. Συγκριτικά, τα περισσότερα λευκά χρώματα του εμπορίου που διατίθενται γίνονται πιο ζεστά αντί για ψυχρότερα. Τα λευκά χρώματα του εμπορίου έχουν σχεδιαστεί για να απορρίπτουν τη θερμότητα, αντανακλούν μόνο το 80 έως 90 τοις εκατό του ηλιακού φωτός και δεν μπορούν να κάνουν τις επιφάνειες πιο δροσερές από το περιβάλλον τους.

Συνέπειες της εξαιρετικά λευκής βαφής

Οι ευρύτερες συνέπειες της εξαιρετικά λευκής βαφής μπορεί να περιλαμβάνουν: 

• Η βιομηχανία μεταφορών και logistics χρησιμοποιεί εξαιρετικά λευκή βαφή για την ψύξη στόλων οχημάτων, συμπεριλαμβανομένων αυτοκινήτων, λεωφορείων, τρένων, πλοίων και αεροπλάνων.
• Οι κυβερνήσεις που επιβάλλουν νέα κτίρια χρησιμοποιούν εξαιρετικά λευκή βαφή για να βοηθήσουν στην ψύξη των πόλεων και των αστικών κέντρων.
• Η εμπορευματοποίηση της εξαιρετικά λευκής βαφής, με αποτέλεσμα διαφορετικές εταιρείες να διαμορφώνουν άλλες εκδόσεις του προϊόντος, οι οποίες μπορούν να αυξήσουν τις επιλογές των καταναλωτών και να μειώσουν τις τιμές.
• Κατασκευαστές εξαιρετικά λευκών χρωμάτων και ηλιακών πάνελ συνεργάζονται για να προσφέρουν πακέτα για ιδιοκτήτες σπιτιού, καθώς τα ηλιακά πάνελ λειτουργούν καλύτερα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
• Μείωση της παραγωγής κλιματιστικών μονάδων για χώρες με ψυχρότερα κλίματα. Ωστόσο, τα κλιματιστικά ενδέχεται να έχουν υψηλή ζήτηση για τοποθεσίες κοντά στον ισημερινό.
• Εργολάβοι οικιστικών και εμπορικών ακινήτων που ενσωματώνουν εξαιρετικά λευκά χρώματα σε σχέδια κτιρίων, βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση και μειώνοντας την εξάρτηση από συστήματα τεχνητής ψύξης.
• Οι κατασκευαστές χρωμάτων αντιμετωπίζουν αλλαγές στη δυναμική της αλυσίδας εφοδιασμού, καθώς η ζήτηση για συστατικά εξαιρετικά λευκών χρωμάτων αυξάνεται, επηρεάζοντας τις παγκόσμιες αγορές πρώτων υλών.
• Πολεοδόμοι που ενσωματώνουν το εξαιρετικά λευκό χρώμα σε έργα δημόσιας υποδομής για να μετριάσουν τις επιπτώσεις των θερμικών νησιών, οδηγώντας σε βελτιωμένες συνθήκες αστικού κλίματος.

Ερωτήσεις προς εξέταση

• Πώς αλλιώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το υπερλευκό χρώμα πέρα ​​από τις κτιριακές υποδομές και τις μεταφορές; 
• Πώς αλλιώς μπορεί η υπερλευκή βαφή να ενθαρρύνει τους ερευνητές να αναπτύξουν υλικά που καταπολεμούν την υπερθέρμανση του πλανήτη;