Новая супербелая краска охлаждает поверхности даже ниже температуры воздуха - «Технологии»

Что, если бы краска могла охлаждать здания настолько, что кондиционеры станут попросту не нужны? Ученые смогли разработать белую краску, которая не дает стенам зданий нагреваться в жару. Их температура даже ниже, чем у окружающей среды, а электроэнергия на охлаждение совсем не требуется.

Технологии Энергетика

27.11.2020, ПТ, 11:32, Мск

По законам физики, поверхности и объекты белого цвета лучше отражают свет, и в результате они оказываются холоднее, чем поверхности других цветов. Ученые давно пытаются использовать это правило для охлаждения зданий. Все-таки кондиционер — одна из самых серьезных статей расходов в жаркие месяцы из-за высокого энергопотребления.

За последние годы было разработано очень много самых разных красок для радиационного охлаждения. В их составе были такие компоненты, как стекло, тефлон либо диоксид титана (самый популярный вариант). Но такие краски имеют свои минусы, которые не позволяют их использовать в глобальном масштабе.

В Purdue University (США) был разработан новый рецепт белой охлаждающей краски. Вместо диоксида титана ученые университета взяли карбонат кальция. Он встречается гораздо чаще, стоит дешевле и поглощает меньше ультрафиолета, поэтому остается на солнце более прохладным, чем диоксид титана. Концентрация частиц в краске составляет 60%, причем частицы специально брались разного размера, чтобы солнечный свет лучше рассеивался.

Исследователи тестируют образцы новой охлаждающей краски. Изображение: Jared Pike

Выяснилось, что новая краска с карбонатом кальция отражает 95,5% света, который на нее падает. Это больше, чем у большинства красок с аналогичным действием, которые справляются с 80-90% солнечного света.

Авторы проекта провели испытания супербелой краски на открытом воздухе — под прямыми солнечными лучами и в темноте. В результате оказалось, что на солнце температура поверхности с краской оставалась на 1,7 °C ниже, чем температура воздуха. Ночью температура окрашенной поверхности стала на 10 °C ниже температуры воздуха.

Еще в одном эксперименте исследователи нанесли на поверхность новую супербелую и обычную белую краску слоями одинаковой толщины. В инфракрасной камере была четко видна разница температур двух материалов.

Инфракрасная фотография, где показана температура новой супербелой (слева) и обычной краски (справа). Изображение: Joseph People

Такая супербелая краска в идеале может вообще устранить необходимость в кондиционировании воздуха в жару, поскольку почти не поглощает солнечную энергию и отводит тепло от здания. А если здание не нагревается — кондиционер практически не нужен.

Авторы разработки говорят, что новая краска еще и предотвратит перегрев наружных электрических систем. Также у них далеко идущие планы — ученые прогнозируют, что супербелую краску будут наносить на самые разные поверхности поверхности, включая дороги, крыши и автомобили. Возможно, это даже поможет в борьбе с глобальным потеплением — ведь фактически краска будет охлаждать Землю и отводить тепло от ее поверхности в открытый космос. Во всяком случае, так считают создатели краски.

Что касается коммерческой составляющей, то процесс изготовления новой краски практически не отличается от обычного производственного процесса, поэтому и ее стоимость будет такой же. Но чтобы убедиться, что разработка коммерчески жизнеспособна, ее авторы планируют исследовать, насколько хорошо краска сохраняется при воздействии стихии — дождя, ветра, солнца.