Американские ученые из Центра нанотехнологий и Школы энергетики и машиностроения США разработали технологию создания ультрабелой краски, которая способна отразить 98% солнечного света. Белая краска и раньше позволяла стенам и крышам зданий не нагреваться в жару, но новая технология поможет усилить этот эффект. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
- По словам экспертов, изобретение в дальнейшем снизит потребность в кондиционировании воздуха, сократит выбросы углерода и, таким образом, охладит общий нагрев Земли.
- Обычные белые краски, которые ранее использовали для наружных стен в жарких странах, могут отразить только 80 – 90% света.
Детали
Особые свойства созданной краски обусловлены тремя факторами:
- в качестве пигмента в ней использован сульфат бария, который не поглощает ультрафиолет (его применяют в производстве фотобумаги и косметики), за счет этого температура окрашенной поверхности может быть ниже температуры окружающего воздуха даже под прямыми солнечными лучами;
- концентрация пигмента составляет до 60%;
- частицы пигмента в краске — разного размера, что позволяет эффективно рассеивать свет.
Авторы проекта провели испытания ультрабелой краски на открытом воздухе — под прямыми солнечными лучами и в темноте. В ходе исследований выяснилось, что она способна охлаждать поверхность на 4,5°C ниже температуры окружающей среды, и это при ярком солнечном свете.
По словам авторов проекта, покраска крыши площадью 93 квадратных метра дала охлаждающую способность в 10 киловатт — это мощнее, чем центральные кондиционеры, используемые в большинстве домов.
- Как объяснили ученые, в идеале такая ультрабелая краска может полностью устранить необходимость в кондиционировании воздуха в жару, поскольку почти не поглощает солнечную энергию и отводит тепло от здания.
- Также технология сможет предотвратить перегрев наружных электрических систем.
- Исследователи считают, что в случае дальнейшего совершенствования такая технология сыграет важную роль в сокращении выбросов углерода и сможет оказать глобальное влияние на сохранение климата.
Процесс изготовления новой краски практически не отличается от обычного, поэтому и ее стоимость, как ожидается, будет не сильно отличаться от стоимости существующих красок. Основную часть цены самой краски составляет пигмент. Остальные элементы в составе не так дороги: при производстве новой краски используется стандартный акриловый растворитель, а сульфат бария дешевле диоксида титана.
Ученые проведут дополнительные испытания на устойчивость к разным атмосферным явлениям — дождю, снегу и морозу. Ожидается, что краска появится на рынке через 1-2 года.
В каких мегаполисах поверхности красят в белый цвет
Во многих крупных городах мира постепенно заменяют темные поверхности белыми. По данным Агентства по охране окружающей среды США, из-за плотной застройки в Нью-Йорке в среднем на 1 – 3° C теплее, чем в окружающей сельской местности. В 2012 году власти Нью-Йорка ввели в строительные нормы требование о покраске крыш в белый цвет.
В Лос-Анджелесе в светло-серый цвет начали окрашивать асфальтовые дорожные покрытия.
В индийском городе Ахмедабад, где летние температуры могут достигать +50°C, крыши окрашивают белой известью и специальным световозвращающим покрытием. Это, по словам местных экспертов, позволяет снизить температуру поверхности на 30°C, а температуру внутри на 2 – 5°C.
Другие изобретения ученых для естественной регулировки температуры
Еще один вариант, который используют в некоторых городах, — высадка растений на крыше. По словам экспертов, озеленение смягчает температуру в зданиях круглый год: летом зеленые крыши обеспечивают охлаждение, а зимой действуют как изолирующий слой, сохраняющий тепло.
- В ряде европейских стран, включая Германию, Швейцарию, Нидерланды, Норвегию, Италию, Австрию, Венгрию, Швецию, Великобританию и Грецию, существуют ассоциации, активно продвигающие идею озеленения крыш.
- В Швейцарии введен федеральный закон о зеленых крышах. В городе Линц в Австрии работы девелоперов по озеленению крыш оплачиваются муниципалитетом.