Блог

Mar 07, 2024

Чтобы облегчить глобальное потепление, самая белая из красок

Ученые из Purdue создали белую краску, которая при нанесении может снизить температуру поверхности крыши и охладить здание под ней. Кара Бакли Сюлин Руан,

Реклама

Ученые из Purdue создали белую краску, которая при нанесении может снизить температуру поверхности крыши и охладить здание под ней.

Кара Бакли

Сюулин Жуань, профессор машиностроения в Университете Пердью, не собирался попасть в Книгу рекордов Гиннеса, когда начал пытаться создать новый тип краски. У него была более высокая цель: охладить здания, не поджигая Землю.

В 2020 году доктор Руан и его команда представили свое творение: разновидность белой краски, которая может действовать как отражатель, отражая 95 процентов солнечных лучей от поверхности Земли вверх через атмосферу в глубокий космос. Несколько месяцев спустя они анонсировали еще более мощную формулу, которая увеличила отражение солнечного света до 98 процентов.

Свойства краски почти супергеройские. Он может сделать поверхности на восемь градусов по Фаренгейту холоднее, чем температура окружающего воздуха в полдень, и на 19 градусов холоднее ночью, снижая температуру внутри зданий и уменьшая потребность в кондиционировании воздуха на целых 40 процентов. «Оно прохладное на ощупь, даже под палящим солнцем», — сказал доктор Руан. В отличие от кондиционеров, краске не требуется энергия для работы, и она не нагревает наружный воздух.

В 2021 году книга рекордов Гиннесса признала ее самой белой краской за всю историю, и с тех пор она получила несколько наград. Первоначально краска предназначалась для крыш, но производители одежды, обуви, автомобилей, грузовиков и даже космических кораблей начали требовать ее использования. В прошлом году доктор Руан и его команда объявили, что разработали более легкую версию, которая сможет отражать тепло от транспортных средств.

«На самом деле мы не пытались разработать самую белую краску в мире», — сказал доктор Руан в интервью. «Мы хотели помочь с изменением климата, а теперь это больше похоже на кризис, и он становится все хуже. Мы хотели посмотреть, можно ли помочь сэкономить энергию, одновременно охлаждая Землю».

Хотя эта краска официально является самой белой в мире, это не так уж ослепительно, потому что она рассеивает свет, говорит доктор Руан. Она не сильно отличается от белой краски из строительного магазина.

До того, как краска будет готова к коммерческому использованию, пройдет как минимум год, и ведутся работы по повышению ее долговечности и устойчивости к загрязнениям. Доктор Руан сообщил, что команда Purdue заключила партнерские отношения с компанией, но пока не может назвать ее название. Команда также разрабатывает цветные краски, в основе которых лежит ультрабелый цвет. «Они будут работать менее идеально, чем белый, но лучше, чем некоторые другие коммерческие цвета», — сказал он.

По мере обострения климатического кризиса ученые срочно работают над разработкой отражающих материалов, в том числе различных типов покрытий и пленок, которые могли бы пассивно охлаждать Землю. Материалы основаны на принципах физики, которые позволяют тепловой энергии перемещаться от Земли по определенным длинам волн через так называемое прозрачное или небесное окно в атмосфере и выходить в глубокий космос.

Джереми Мандей, профессор электротехники и вычислительной техники Калифорнийского университета в Дэвисе, который исследует чистые технологии, сказал, что это перенаправление практически не повлияет на космос. По его словам, Солнце уже излучает в миллиард раз больше тепла, чем Земля, и этот метод просто отражает тепло, уже генерируемое Солнцем. «Это все равно, что вылить чашку обычной воды в океан», — сказал доктор Мандей.

Он подсчитал, что если такие материалы, как ультрабелая краска Purdue, покроют от 1 до 2 процентов поверхности Земли, что чуть больше половины размера Сахары, планета больше не будет поглощать больше тепла, чем излучает, и глобальные температуры перестанут расти.

Доктор Мандей отметил, что покрытие половины Сахары или любой прилегающей поверхности таким большим количеством радиационного материала не должно происходить по ряду причин, среди которых практичность, проблемы с дикой природой и погодные нарушения, вызванные тем, что в одном регионе внезапно становится намного прохладнее.

Но распространение точек радиационного охлаждения по всему миру может иметь глобальные и местные выгоды, например, компенсировать эффект городского острова тепла, который возникает из-за того, что большинство зданий поглощают и удерживают гораздо больше тепла, чем естественные поверхности, такие как леса, вода и растения.