Biela farba z Purdue neabsorbuje takmer žiadnu slnečnú energiu, naopak až 95,5% jej odrazí a tak zamedzuje napríklad ohrievaniu povrchu fasády a odovzdávaniu jej tepla do interiéru budovy, ktorú tak nie je potrebné klimatizovať či inak chladiť. Vedci ukázali, že povrchy natreté touto špeciálnou bielou farbou, ktorá v porovnaní so štandardnou bielou náterovou hmotou odráža viac ultrafialovej zložky slnečného žiarenia, vykazujú významne nižšiu teplotu ako okolitý vzduch.
Fyzikálne doplňujúcou vlastnosťou k vysokej odrazivosti povrchu tejto farby je jej nízka sálavosť tepla. Táto biela farba podstatnú časť dopadajúceho tepelného žiarenia (vrátane slnečného) odráža a zároveň sála do priestoru len minimum tepla oproti bežnej farbe. Príklad: Povrch bežnej fasády o teplote 20 °C a emisivite 1 sála do priestoru tepelné žiarenie o intenzite 419 W/m2. Keď má biely povrch fasády emisivitu 0,15 (tzn. je 15 % ), sála do priestoru len s intenzitou 63 W/m2.
Je potrebné dodať, že ani tepelné žiarenie od slnka a oblohy, ktoré farba odráža späť do atmosféry, neprispieva k otepľovaniu klímy. Prejde vrstvou atmosféry až do kozmu približne podobne, ako sa dostalo z kozmu a zo Slnka k farebnému povrchu. Farba podľa výskumníkov odráža infračervenú (tzn. tepelnú) zložku žiarenia späť do hlbokého vesmíru s teplotou 3 K, ktorý možno prenesene nazvať ako nekonečný chladič. Vedci dodávajú, že ochladiť tak možno nielen budovy, ale aj vodorovné povrchy na zemi, akými sú cesty, strechy a automobily po celom svete.
Šesť rokov a stovky možností
Vývoj zmesi, ktorá tvorí bielu farbu, prebiehal šesť rokov a samotné počiatky tohto výskumu siahajú až do 70. rokov minulého storočia. Vedci zvažovali viac než stovku rôznych kombinácií materiálov. Ich počet následne zúžili na 10 a pre každý z materiálov otestovali päťdesiat rôznych zložení.
Najúspešnejší boli u zmesi z uhličitanu vápenatého, v prírode sa bežne vyskytujúceho v podobe vápenca. Molekulárna, presnejšie kryštálová štruktúra vápenca takmer neabsorbuje ultrafialovú zložku žiarenia a jednotlivé častice vápenca, ktoré sú vo farbe prítomné vo vysokej koncentrácii, umožňujú, aby výsledná farba odrážala a rozptyľovala širší rozsah viditeľných vlnových dĺžok žiarenia. Vápenec bol preto využitý ako hlavná zložka farby, ktorej umožnil správať sa ako obvyklý náter, ale s výrazne lepšími reflexnými (ochladzujúcimi) vlastnosťami.
Cena farby by pritom nemala presiahnuť bežnú cenu iných farieb, ktoré sú v súčasnosti dostupné na trhu. Je tiež plne využiteľná v rámci štandardných výrobných procesov. Vlastníkom budovy navyše ušetrí náklady, ktoré by v opačnom prípade museli vynaložiť na obstaranie a prevádzku klimatizačného zariadenia.
Redakcia na záver
Toto riešenie je možné odporučiť najmä v prípade vodorovných či šikmých plôch budov, námestí či napríklad dopravnej infraštruktúry. Práve tie sú vystavené žiareniu slnka najviac. Ak bude veľké množstvo týchto povrchov v mestách vybavené vysoko reflexným náterom, akým je napríklad tento náter, vyvinutý na univerzite Purdue, dôjde k zníženiu energetickej náročnosti chladenia budov aj nežiaduceho efektu tzv. mestského tepelného ostrova, nehovoriac o všeobecnom zlepšení energetickej bilancie zemskej atmosféry.
Súvisiace články:
Zdroj:
www.purdue.edu
