طور العلماء في جامعة ستانفورد طلاءًا جديدًا يمكن أن يساعد في تقليل تفاؤلنا المتزايد مبردات و سخانات.
إنه يأتي بألوان عديدة، وإذا تم استخدامه بشكل صحيح، فإنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من فواتير الكهرباء والانبعاثات.
الطلاء قادر على عكس 80 بالمائة من ضوء الأشعة تحت الحمراء القادم من الشمس، وهو ما يعكس 10 مرات أكثر من الدهانات الملونة التقليدية.
يتم امتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة عمومًا على شكل حرارة عن طريق أسطح المباني. عند استخدامه على السطح الخارجي للمبنى، يحجب الطلاء الحرارة، ويمكن استخدامه في الداخل للحفاظ على الحرارة.
وبالمثل، مطوري الطلاء يقول إنه يقدم “حلاً لتوفير الطاقة على مدار العام” يمكن استخدامه في مختلف المناخات.
وعند اختباره في ظروف دافئة بشكل مصطنع، قلل الطلاء من كمية الطاقة اللازمة لتبريد المساحة المغلقة بنسبة 21 بالمائة تقريبًا. تم اختباره في ظروف باردة بشكل مصطنع، مما أدى إلى تقليل الطاقة اللازمة لتدفئة الفضاء بنسبة 36 بالمائة.
بالنسبة لمبنى بأكمله، يقدر الباحثون أن الطلاء يمكن أن يوفر 7.4% من الطاقة اللازمة لتدفئة أو تهوية أو تبريد مبنى سكني متوسط الحجم.
وهذا ليس مبلغا صغيرا، خاصة عند النظر في المباني في الولايات المتحدة مساهمة حوالي 40 في المئة إجمالي استهلاك البلاد من الطاقة، ومعظمه مخصص للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
في جميع أنحاء العالم، أصبحت درجات الحرارة القصوى أكثر حدة وتكرارًا مع تغير المناخ، وفي كثير من الحالات، تكون مكيفات الهواء هي خيارنا الأول للتغلب على الحرارة.
وتشير بعض التقديرات إلى أنه بحلول عام 2050، سوف تجد مكيفات الهواء طريقها إلى ثلثي منازل العالم. وفي حين أن هذه الأجهزة يمكن أن تنقذ الأرواح بلا شك، فإنها ليست الطريقة الأرخص أو الأكثر خضرة لتبريد المباني، مما يساهم في انبعاثات الكربون وتلوث الهواء الذي يمكن أن يعرض حياة الناس للخطر في وقت لاحق.
تساعد الدهانات والطلاءات الزجاجية الأخرى على عكس ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، ولكن ليس فقط هذا الإصدار الجديد من جامعة ستانفورد. ابيض ناصع أو الفضة. وتشمل ألوانه المختلفة الأبيض والأزرق والأحمر والأصفر والأخضر والبرتقالي والأرجواني والرمادي الداكن.
قوس قزح هذا ممكن لأن الطلاء الجديد يتكون من طبقتين مطبقتين على التوالي. الأولى هي الطبقة السفلية العاكسة، والتي تتكون من رقائق الألومنيوم الفضية. أما الطبقة الثانية فهي طبقة علوية شفافة تعمل بالأشعة تحت الحمراء، وتحتوي على جسيمات نانوية غير عضوية ملونة.
لديها تصميم طبقة مزدوجة تم إنشاؤها مسبقًا إن عكس الأطوال الموجية الأخرى للأشعة تحت الحمراء ليس أمرًا فريدًا تمامًا، على الرغم من أنه يبدو مفيدًا جدًا.
“تعدد استخدامات الطلاء” محرران اكتب“بفضل قدرتها على التكيف مع مجموعة واسعة من الأسطح بمختلف الأشكال والمواد، تعد الدهانات مفيدة جدًا في مجموعة متنوعة من المواقف.”
عند استخدامه على السطح الخارجي للمبنى، يمر ضوء الأشعة تحت الحمراء القادم من الشمس عبر الطبقة العليا من الطلاء ويرتد عن الطبقة السفلية، مثل الزجاج. وبهذا لا يمتص المبنى حرارة الشمس.
والأفضل من ذلك أن هاتين الطبقتين طاردتان للماء وتعملان في البيئات الرطبة والحارة.
“بالنسبة لكل من التدفئة وتكييف الهواء، نحتاج إلى تقليل الطاقة والانبعاثات على مستوى العالم لتحقيق أهدافنا المتعلقة بالانبعاثات الصفرية.” هو يقول عالم المواد يي تشي من جامعة ستانفورد.
“إن كيفية الحد من انتقال الحرارة بين أماكن المعيشة وأماكن العمل والمناطق المحيطة بها تحظى باهتمام متزايد، وهناك حاجة إلى مواد جديدة لتحسين العزل – مثل الأفلام منخفضة الانبعاث للنوافذ”.
ويواصل الفريق تحسين تقنيته ويأمل في تسويق الطلاء في المستقبل القريب.
ونشرت الدراسة في بناس.
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”