Die verf van geboue wit is 'n eeue oue metode om hitte in lande soos Griekeland af te weer SophiaPapageorge / Pixabay, CC BY
Stel jou voor dat 'n wêreld vol oseane bedek is. Alhoewel die idee 'n verfrissende gevoel van koelte kan oproep, sou die afwesigheid van weerkaatsende wit gebiede in werklikheid die gemiddelde oppervlaktetemperatuur van die aarde tot bykans laat styg. 30ºC: verdubbel die huidige gemiddelde temperatuur van 15ºC.
Die voortdurende afname in ons planeet ys en sneeu die dekking, sowel as 'n gevolg van klimaatsverandering wat deur mense gedryf word, dryf ook verdere toenames in oppervlaktemperatuur aan. Die slegste scenario-modelle voorspel dat - as die CO₂-uitstoot teen 2050 nie dramaties verminder nie - die gemiddelde temperatuur in die jaar 2100 kan wees 1.5ºC warmer as dié van vandag, deels te danke aan die verminderde weerkaatsing van die aarde. Die kleur van ons wêreld speel 'n belangrike rol in die bepaling van die toekoms daarvan.
Die beroemde wit geboue van eilande soos Santorini, Griekeland, is nie net te sien nie: mense gebruik die kennis dat wit kleure hitte die beste weerspieël vir honderde jare. Tradisioneel word 'n soort wit verf genoem gips, wat kalsiumsulfaat bevat (CaSO₄), word gebruik om sulke geboue te bedek. 'N Nuwe bestudeer stel voor dat 'n alternatiewe verf wat bariumsulfaat bevat (BaSO₄) selfs meer effektief kan wees om die sonstraling wat geboue weer in die ruimte tref, weer te gee. Mure en dakke word in Griekeland dikwels met gips geverf. Judithscharnowski / Pixabay, CC BY
Die sleutel tot die effektiwiteit van hierdie nuwe bariumsulfaat-gebaseerde verf is die nanodeeltjies wat dit bevat wat die son se energie weerspieël met 'n relatiewe hoë doeltreffendheid en by spesifieke infrarooi golflengtes van 0.008 mm-0.013 mm. Hierdie golflengtes stem ooreen met 'n deel van die atmosfeer wat baie deursigtig is, bekend as die 'lugvenster".
Dit beteken dat meer van die gereflekteerde sonenergie deur hierdie 'venster' na die ruimte kan terugspring in plaas van vasgevang te bly in die aarde se atmosfeer en by te dra tot aardverwarming. Volgens die studie se outeurs, wanneer sonstraling op bariumsulfaatverf geskyn word, word bykans 10% van die straling op hierdie golflengtes weerspieël.
Die toepassing van hierdie soort verf op geboue in streke met warm klimaat sal help om geboue koeler te hou - veral 'n groot uitdaging stedelike streke, waar die digtheid van mense en geboue gedurende die somermaande die temperatuur tot ondraaglike hoogtes kan stoot.
Die studie demonstreer hoe die verf van geboue met bariumsulfaatverf die temperatuur binne die geboue met 4.5 ° C kan verlaag in vergelyking met die buitetemperatuur. Hierdie tegnologie kan die koste aansienlik verlaag verkoelende geboue deur die afhanklikheid van lugversorging te verminder.
In die VSA help Walmart se wit dakke om die energieverbruik in die superwinkels te verminder. Walmart / Flickr, CC BY-SA
Hierdie wit-as-wit verf het egter 'n donkerder kant. Die benodigde energie om ruwe barieterts op te grawe om die bariumsulfiet, wat byna 60% van die verf uitmaak, te produseer en te verwerk, beteken dat dit 'n groot koolstofvoetspoor. En om die verf wyd te gebruik, sal 'n dramatiese toename beteken in die mynbou van barium.
Die natuur se verkoelingstruike
Bariumsulfiet-gebaseerde verf is net een manier om die weerkaatsing van geboue te verbeter. Ek het die afgelope paar jaar die kleur wit in die natuurlike wêreld ondersoek, van wit oppervlaktes tot wit diere. Dierhare, vere en vlindervlerke bied verskillende voorbeelde van hoe die natuur die temperatuur binne 'n struktuur reguleer. Die nabootsing van hierdie natuurlike tegnieke kan help om ons stede koeler te hou met minder koste vir die omgewing.
Die vlerke van een intens wit kewer spesies genoem Lepidiota-stigma lyk 'n opvallend helder wit danksy nanostrukture in hul weegskaal, wat baie goed is om inkomende lig te versprei. Hierdie natuurlike ligverstrooiingseienskap kan gebruik word om nog beter verf te ontwerp, byvoorbeeld deur gebruik te maak van herwinde plastiek om wit verf te skep wat soortgelyke nanostrukture bevat met 'n baie laer koolstofvoetspoor. Wat inspirasie uit die natuur betref, is die lug die limiet.