પર્ડ્યુ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ એક “અલ્ટ્રા-વ્હાઇટ” પેઇન્ટ રજૂ કર્યું છે જે આવતા સૂર્યપ્રકાશના 98.1% ને પરાવર્તિત કરે છે, જે હાલના કૂલ-રૂફ ઉત્પાદનોમાં જોવા મળતા 80-90% ના સામાન્ય સૌર પરાવર્તન (solar reflectance) કરતા ઘણું વધારે છે.
આ પેઇન્ટ કેવી રીતે કામ કરે છે
આ પેઇન્ટની ચમક બેરિયમ સલ્ફેટમાંથી આવે છે, જે તેની તેજસ્વી શ્વેતતા માટે કોસ્મેટિક્સ અને ફોટોગ્રાફીમાં પહેલેથી જ વપરાતું એક ખનિજ છે. પર્ડ્યુની ટીમે વિવિધ કદના બેરિયમ-સલ્ફેટ કણોના મિશ્રણ પર સ્થિર થતા પહેલા સોથી વધુ ઉમેદવાર પદાર્થોનું પરીક્ષણ કરવામાં છ વર્ષ વિતાવ્યા હતા. કણોના વિવિધ પરિમાણો સૂર્યપ્રકાશને વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમમાં વિખેરી દે છે, જેનાથી સપાટીને ગરમ કરવાને બદલે મોટાભાગની સૌર ઊર્જા અવકાશમાં પાછી મોકલી દેવામાં આવે છે.
ભરતપોરાના તડકામાં, આ નવા ફોર્મ્યુલેશનથી કોટ કરેલી સપાટી આસપાસની હવા કરતા લગભગ 4.5 °C ઠંડી રહે છે. સૂર્યાસ્ત પછી, તે જ સપાટી રેડિયેટિવ કૂલિંગ (વિકિરણ દ્વારા ઠંડક) દ્વારા ગરમી ગુમાવતી રહે છે, જે આસપાસના તાપમાન કરતા લગભગ 10.5 °C ઓછું હોય છે. વ્યવહારિક રીતે જોઈએ તો, આ પેઇન્ટથી સારવાર પામેલી 1,000 ચોરસ ફૂટની છત 10-કિલોવોટના એર-કન્ડિશનિંગ યુનિટની સમકક્ષ ગરમીનો નિકાલ કરી શકે છે, પરંતુ તે કોઈપણ વીજળીનો વપરાશ કર્યા વિના.
ભારતને તેનાથી શું ફાયદો થશે
ભારતના ઉનાળાના મહિનાઓમાં નિયમિતપણે વીજળીની માંગમાં મોટો ઉછાળો જોવા મળે છે કારણ કે ઘરો અને વ્યવસાયો એર-કન્ડિશનર પૂરી ક્ષમતા સાથે ચલાવે છે. આ વધારો એ ગ્રીડ પર દબાણ લાવે છે જે પહેલેથી જ ક્ષમતાના અભાવ સાથે સંઘર્ષ કરી રહી છે અને યુટિલિટી કંપનીઓને ખર્ચાળ, અશ્મિભૂત ઇંધણ ધરાવતા પીકર પ્લાન્ટ્સ ચલાવવા માટે મજબૂર કરે છે. ઇમારતોના કૂલિંગ લોડને ઘટાડીને, આ પેઇન્ટ તે પીક લોડને ઘટાડી શકે છે, જેનાથી નેશનલ ગ્રીડ પરનું દબાણ ઓછું થશે અને વધારાની ઉત્પાદન ક્ષમતાની જરૂરિયાત ઘટશે.
ગીચ વસ્તી ધરાવતા મેટ્રો શહેરોમાં, કોંક્રિટ, ડામર અને છાયાવિહીન છત ગરમી શોષી લે છે અને ફરીથી વિકિરણિત કરે છે, જેનાથી આસપાસના ગ્રામીણ વિસ્તારો કરતા ઘણા ડિગ્રી વધુ ગરમ 'અર્બન હીટ આઇલેન્ડ્સ' (શહેરી ગરમીના ટાપુઓ) બને છે. હાઈ-રિફ્લેક્ટન્સ કોટિંગનું શહેરભરું અમલીકરણ છત અને ઇમારતોના ફેસડ્સના અલ્બેડો (પરાવર્તન ક્ષમતા) ને વધારશે, જેનાથી વધુ સૌર ઊર્જા અવકાશમાં પાછી જશે અને શહેરના તાપમાનમાં ઘટાડો થશે.
ઓછી આવક ધરાવતા પરિવારો માટે, આ પેઇન્ટ એક પેસિવ અને ઓછી જાળવણીવાળું સોલ્યુશન આપે છે. તેને લગાવવા માટે સ્થાનિક પેઇન્ટરો માટે પહેલેથી જ પરિચિત સાધનો અને તકનીકોનો ઉપયોગ થાય છે, તેથી તેની શરૂઆતની કિંમત કોટિંગના આયુષ્ય દરમિયાન વહેંચી શકાય છે, જ્યારે એર-કન્ડિશનિંગ માટેના વીજળીના બિલમાં મોટો ઘટાડો થાય છે.
લેબથી બજાર સુધી
પર્ડ્યુની ટીમે આ ફોર્મ્યુલાને હાલની ઔદ્યોગિક પેઇન્ટ-મેન્યુફેક્ચરિંગ લાઇન સાથે સુસંગત રહે તે રીતે ડિઝાઇન કરી છે. આમાં કોઈ મોટા પાયે મશીનરી બદલવાની જરૂર નથી, જે લેબોરેટરીથી સ્ટોર સુધી પહોંચવાના માર્ગને ઝડપી બનાવે છે. આ પ્રોજેક્ટને પર્ડ્યુના કૂલિંગ ટેકનોલોજીસ રિસર્ચ સેન્ટર અને યુ.એસ. એર ફોર્સ ઓફિસ ઓફ સાયન્ટિફિક રિસર્ચ તરફથી સમર્થન મળ્યું છે, અને સંશોધકોએ પહેલેથી જ પેટન્ટ અરજીઓ દાખલ કરી છે. ટકાઉપણું પરીક્ષણ દર્શાવે છે કે આ કોટિંગ તિરાડો અને પડવાની સમસ્યા સામે રક્ષણ આપે છે, જે અગાઉની કૂલ-રૂફ ટેકનોલોજીની સામાન્ય ટીકાને દૂર કરે છે જે કઠોર હવામાન હેઠળ ઝડપથી બગડી જતી હતી.
મુખ્ય સારાંશ
પર્ડ્યુનું અલ્ટ્રા-વ્હાઇટ પેઇન્ટ દર્શાવે છે કે સામગ્રીમાં સાધારણ ફેરફાર કરવાથી સૌર પરાવર્તનમાં મોટો ઉછાળો લાવી શકાય છે, જે ઇમારતો અને શહેરોને ઠંડુ રાખવા માટે ઓછી ઊર્જાવાળો માર્ગ પ્રદાન કરે છે. ભારત જેવા દેશ માટે, જ્યાં વધતું તાપમાન સતત વધતી જતી વીજળીની માંગમાં વધારો કરે છે અને અર્બન હીટ આઇલેન્ડ્સની સમસ્યાને વધુ ગંભીર બનાવે છે, ત્યાં આ કોટિંગ ક્લાયમેટ-એડેપ્ટેશન (હવામાન અનુકૂલન) ના સાધનોમાં એક ખર્ચ-અસરકારક સાધન બની શકે છે—જો મોટા પાયે ઉપયોગની આર્થિક બાબતોનું નિરાકરણ લાવવામાં આવે અને વાસ્તવિક દુનિયામાં તેનું પ્રદર્શન વચન મુજબનું રહે.