Barva bělejší než bílá může přispět k řešení klimatické krize

Extrémně bílá barva, která odráží 98,1 % slunečního záření, je schopná sama sebe ochladit vyzařováním tepla do hlubokého vesmíru. Nátěr by mohl pomoci zachovat teplotu budov na přijatelné úrovni a potenciálně tak nahradit klimatizace, jejichž provoz je velmi energeticky náročný.

Xiulin Ruan a jeho kolegové z Purdue University z americké Indiany již v minulém roce představili vysoce reflexní nátěrovou barvu, která dokáže odrazit 95,5 % slunečního záření. Reflexní vlastnosti této akrylové barvy jsou dány vysokým podílem uhličitanu vápenatého.

Nyní výzkumníci svůj produkt ještě vylepšili. Namísto uhličitanu vápenatého využili síran barnatý, čímž zvýšili odrazivost materiálu na 98,1 %. Vylepšená nátěrová barva byla představena v odborném časopisu Applied Materials & Interfaces.

Tato nová ultra-bílá akrylová barva absorbuje méně než polovinu energie ze slunce. Klasické komerčně dostupné bílé barvy absorbují mezi 10 až 20 % sluneční energie.

Množství slunečního záření absorbované nově vyvinutou barvou je nižší než množství energie, kterou barva vyzáří skrze naši atmosféru až do hlubokého vesmíru, což je důvodem, proč je materiál pokrytý danou barvou chladnější než jeho okolí. Tým vědců nyní plánuje pokračovat v experimentech, kdy svým nátěrem pokryjí potrubí pro vodu a budou testovat, zda je tímto způsobem možné dosáhnout chladicího efektu, který je nezávislý na elektrické energii.

Výzkumný tým doufá, že jejich barva by mohla snížit globální emise uhlíku, jelikož domy pokryté tímto nátěrem by mohly mít potenciálně výrazně nižší nároky na klimatizaci. Pokud je barva aplikována na 930 metrů čtverečních střechy, chladicí efekt může dosáhnout až 10 kilowatt, což znamená vyšší výkonnost, než jakou má běžná klimatizace.

Xiulin Ruan navíc zdůrazňuje, že je zde dvojnásobný pozitivní efekt, protože barva odráží tepelnou energii pryč od naší planety. „My posíláme teplo do vesmíru, nenecháváme ho tady na Zemi,“ vysvětluje. „Tradiční klimatizace pouze teplo přemisťují zevnitř ven a to tak zůstává při povrchu Země, což je nežádoucí.“

Výzkumníci spočítali, že kdyby bylo 0,5 až 1 % zemského povrchu pokryto touto barvou (povrchy střech, výrobní haly, atd.), mohlo by být dosaženo bodu, kdy se globální oteplování zvrátí.

Povrchy, na které je barva aplikována, je nutné udržovat v čistotě, tedy bez prachu a jiných nečistot, tak, aby nedocházelo ke ztrátě odrazivých vlastností. Na řešení tohoto nedostatku však vědci již pracují ˜˜– chemické složení barvy se snaží upravit tak, aby se na ní částice zachytávaly co nejméně.

Xiulin Ruan s kolegy zároveň pracuje na vývoji materiálu ještě reflexnějším, připouští však, že tento materiál nemusí mít nutně výrazně vyšší efektivitu. „Dosáhnout 100% odrazivosti je složité. Navíc tak dosáhnete chladicího efektu vyššího přibližně jen o 19 wattů na metr čtvereční. K výraznému zvýšení efektivity tak nedojde.“

Originální publikace: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c02368#

Zdroj: New Scientist, zdroj titulního obrázku: lifeforstock, Freepik