Ultravit färg: Det hållbara sättet att kyla hem

• Författare:
• författarnamn

  Quantumrun Framsyn
• November 3, 2022

Insiktssammanfattning

En av de allvarligaste effekterna av klimatförändringarna är den globala uppvärmningen, vilket leder till värmeböljor och ökad efterfrågan på koldioxidutsläppande luftkonditioneringsapparater. Men en grupp forskare har upptäckt en kylande vit färg som kan vara mer effektiv för att kyla hela strukturer. De långsiktiga konsekvenserna av denna upptäckt kan inkludera ökad forskning för kylning av innovation och regeringar som kräver att nyare byggnader ska anta miljövänliga funktioner.

Ultravit färgkontext

Global uppvärmning uppstår när koldioxid och andra luftföroreningar ackumuleras i atmosfären och absorberar solljus och solstrålning som kommer in på jordens yta. Normalt skulle strålning fly ut i rymden, men dessa föroreningar kan dröja kvar i århundraden, fånga värme och göra planeten varmare. Sedan den industriella revolutionen har den globala medeltemperaturen stigit med cirka 1 grad Celsius (eller 2 grader Fahrenheit).

Från början av korrekt registrering 1880 fram till 1980 steg den globala medeltemperaturen med 0.07 grader Celsius (0.13 grader Fahrenheit) per decennium. Men sedan 1981 har denna siffra mer än fördubblats. I genomsnitt steg den globala temperaturen med 0.18 grader Celsius (0.32 grader Fahrenheit) varje decennium. 

Förutom att begränsa användningen av fossila bränslen, undersöker företag mer praktiska sätt att hantera den globala uppvärmningen, till exempel genom att använda färg på byggnader. Vita färger som är värmereflekterande är vanligtvis sammansatta av titandioxid, som reflekterar speciella våglängder av ljus men inte blockerar solens ultravioletta (UV) strålning; detta mellanrum gör att ytorna kan värmas upp. 

Sedan 2015 har forskare från Purdue University arbetat med material som kan reflektera solens UV-strålar snarare än att bara försöka förbättra befintliga färgvarianter som bara absorberar strålarna. Teamet provade omkring 100 olika material och bestämde sig så småningom om bariumsulfat. Denna komponent är ett erkänt UV-reflekterande ämne som används i kosmetika, reflekterande fotopapper, oljefärger, röntgenundersökningar och andra tillämpningar. 

Störande inverkan

2020 meddelade Purdue Universitys maskiningenjörer att de hade lyckats skapa den vitaste färgen som finns. Gruppen producerade ultravit färg som reflekterar upp till 98.1 procent av solljuset och samtidigt strålar infraröd värme bort från en yta. Teamet hoppas att beläggning av byggnader med denna färg kanske en dag kan kyla av dem tillräckligt för att minska behovet av luftkonditionering.

Enligt maskinteknikprofessor Xiulin Ruan kan ultravit färg uppnå en kyleffekt på 10 kilowatt om den målas på en takyta på cirka 1,000 XNUMX kvadratfot. Dessa siffror är fler än vad genomsnittliga luftkonditioneringsenheter kan ge. 

Den ultravita färgens två nyckelegenskaper är dess höga koncentration av bariumsulfat och dess produktionsprocess. Färgens vithet antyder också att den är coolast, enligt termoelementens temperaturavläsningsutrustning med hög noggrannhet. Forskarna testade utomhus på natten och fann att färgen kan hålla ytor -7 grader Celsius (19 grader Fahrenheit) svalare än deras omgivande miljö. I jämförelse, de flesta kommersiella vita färger tillgängliga blir varmare istället för svalare. Kommersiella vita färger är utformade för att avvisa värme, bara reflektera 80 till 90 procent av solljuset och kan inte göra ytor svalare än omgivningen.

Implikationer av ultravit färg

Vidare implikationer av ultravit färg kan inkludera: 

• Transport- och logistikindustrin använder ultravit färg för att kyla fordonsflottor, inklusive bilar, bussar, tåg, fartyg och flygplan.
• Regeringar som kräver nya byggnader använder ultravit färg för att kyla städer och stadskärnor.
• Kommersialiseringen av ultravit färg, vilket leder till att olika företag formulerar andra versioner av produkten, vilket kan öka konsumenternas valmöjligheter och sänka priserna.
• Tillverkare av ultravit färg och solpaneler samarbetar för att erbjuda paketerbjudanden för husägare eftersom solpaneler fungerar bäst i lägre temperaturer.
• Minskad produktion av luftkonditioneringsenheter för länder med svalare klimat. Men luftkonditioneringsapparater kan fortfarande uppleva hög efterfrågan på platser nära ekvatorn.
• Utvecklare av bostäder och kommersiella fastigheter införlivar ultravit färg i byggnadsdesign, vilket förbättrar energieffektiviteten och minskar beroendet av artificiella kylsystem.
• Färgtillverkare står inför förändringar i försörjningskedjans dynamik, eftersom efterfrågan på ultravita färgingredienser ökar, vilket påverkar globala råvarumarknader.
• Stadsplanerare som integrerar ultravit färg i offentliga infrastrukturprojekt för att mildra värmeöeffekter, vilket leder till förbättrade klimatförhållanden i städerna.

Frågor att överväga

• Hur annars kan ultravit färg användas utöver att bygga infrastrukturer och transporter? 
• Hur kan den ultravita färgen annars uppmuntra forskare att utveckla material som bekämpar den globala uppvärmningen?