Біліша за біле: створена фарба, що відбиває 98% сонячного світла

Група розробників американського Purdue University, розташованому у Вест-Лафайетт, штат Індіана, створили найбілішу фарбу з усіх існуючих аналогів. Новий продукт готовий до комерційного використання, а його виготовлення не потребує особливих інвестицій від виробників і не буде дорожчим за інші фарби на ринку. Про це повідомляє сайт Університету.

Винахід має не тільки наукове або естетичне значення. Здатність фарби максимально ефективно відбивати світло стане у нагоді у справі зменшення витрат на кондиціонування повітря і, відповідно, зменшити викиди у атмосферу, як на етапі виробництва електроенергію, так і під час безпосередньої експлуатації. Особливо актуально це для країн з теплим кліматом та у великих містах, де кондиціонування створює т.з. тепловий купол. Також ультрабілий колір стане у нагоді для віддалених від електромережі об’єктів.

«Наша фарба може допомогти в боротьбі із глобальним потеплінням, допомагаючи охолодити Землю і це круто», – відзначив один з розробників Сюлінь Руан (Xiulin Ruan, в іншій транскрипції – Сюлінь Жуань), професор машинобудування Університету.

Суть винаходу

Людина визначає як білі предмети, що відбивають сонячне світло, не поглинаючи жоден з кольорів спектру. Відповідно, ступінь «білизни» відтінку визначається долею світла, що відбивається. Звичайна комерційна біла фарба під сонячними променями стає теплішою, а фарби, позиціоновані, як відбиваючі, насправді, віддзеркалюють близько 80% світла, а найкращі зразки – до 90%. Вони не можуть зробити поверхню холоднішою за оточуючі предмети.

Раніше група розробників ультрабілої фарби Purdue University досягла показника відбивання у 95,5%, а останній отриманий склад фарби має ступінь віддзеркалення 98,1% (!). Тобто поверхня, вкрита новою фарбою відбиває майже увесь видимий сонячний спектр. Але й це не все: у сонячному світлі є промені, які ми не сприймаємо – ультрафіолет та інфрачервоне випромінювання. Унікальною особливістю фарби, як запевняють розробники, є її здатність частково відбивати УФ-промені та віддзеркалювати у космос інфрачервоні хвилі на довжині, яка не поглинається атмосферою. Відомі білі фарби її поглинають і, таким чином, сприяють глобальному потеплінню.

Технологія

Такі характеристики  і виняткова білизна фарби, були досягнуті поєднанням у технології виробництва двох технологічних нюансів.

По-перше, використання сульфату барію – нетоксичної сполуки, яка є у складі фотопаперу, застосовується у медицині, хімічній промисловості і, навіть, входить до складу блоків Lego. На відміну від діоксиду титану, який є у більшості фарб, сульфат барію не поглинає УФ-випромінювання.

По-друге, всі частинки сульфату барію мають різний розмір, що забезпечує високу ступінь спектрального розсіювання світла – кожна з частинок відбиває промені по-своєму.

Читайте: У фермерів з’явилась можливість продавати вуглецеві кредити

Лабораторії Руана знадобилось 6 років випробувань для отримання складу фарби, який не буде розшаровуватись, облущуватись і забезпечить рівномірне покриття на поверхні. Спочатку були обрані 100 різних матеріалів, відібрані 10 і створені по 50 різних складів для кожного матеріалу. Проблема полягала в тому, що чим більшою була концентрація різних за розміром часток, тим більш нестійкою до середовища виявлялась фарба.

Результати

Як каже Сюлинь Руан, розрахунки розробників показали, що при покритті 1000 кв футів (біля 93 кв м) крівлі новою фарбою, буде отримана охолоджуюча потужність у 10 кВт, що більше ніж у середньостатистичної системи центрального кондиціонування. В інтерв’ю The Guardian він навів дещо інші цифри: внаслідок покриття 100 кв м, буде отриманий ефект у 11,7 кВт. Розбіжності в оцінках пояснюються ти, що розрахунки робилися на підставі тестів, а не практичного застосування – вимірювалась температура поверхні, вкрита ультрабілою фарбою та іншими комерційними складами.

Термопари показали, що нова фарба може зберігати поверхні на 19 градусів за шкалою Фаренгейта холодніше у порівнянні з іншими поверхнями у нічний час, і на 8 градусів нижче на яскравому сонячному світлі. Звісно, не можна вкрити фарбою всю будівлю – залишаються вікна, окремі елементи конструкції, які не можна фарбувати тощо. Тож повністю замінити кондиціонери вона не зможе. Але отримати істотну економію витрат на кондиціонування за її допомогою цілком реально.

Нагадаємо, раніше Landlord повідомляв про те, що у ЄС впровадили технологію виробництва біогазу з компосту.