പർഡ്യൂ സർവ്വകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ 98.1% പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഒരു "അൾട്രാ-വൈറ്റ്" (ultra-white) പെയിന്റ് പുറത്തിറക്കി. നിലവിലുള്ള കൂൾ-റൂഫ് (cool-roof) ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സാധാരണമായ 80-90% പ്രതിഫലനത്തേക്കാൾ വളരെ ഉയർന്ന അളവാണിത്.
ഈ പെയിന്റ് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
കോസ്മെറ്റിക്സിലും ഫോട്ടോഗ്രാഫിയിലും അതിന്റെ തിളക്കമുള്ള വെളുപ്പ് നിറത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ധാതുവായ बेर്യം സൾഫേറ്റിൽ നിന്നാണ് ഈ പെയിന്റിന്റെ സവിശേഷത ഉണ്ടാകുന്നത്. വിവിധ വലിപ്പത്തിലുള്ള बेर്യം സൾഫേറ്റ് കണികകളുടെ മിശ്രിതം കണ്ടെത്തുന്നതിന് മുമ്പ് പർഡ്യൂ ടീം നൂറിലധികം പദാർത്ഥങ്ങൾ ആറ് വർഷത്തോളം പരീക്ഷിച്ചു. വ്യത്യസ്ത വലിപ്പത്തിലുള്ള കണികകൾ സൂര്യപ്രകാശത്തെ വിശാലമായ സ്പെക്ട്രത്തിലൂടെ ചിതറിക്കുകയും, ഉപരിതലത്തെ ചൂടാക്കുന്നതിന് പകരം ഭൂരിഭാഗം സൗരോർജ്ജവും ബഹിരാകാശത്തേക്ക് തിരികെ അയക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
കഠിനമായ വെയിലത്ത്, ഈ പുതിയ മിശ്രിതം പൂശിയ ഉപരിതലം ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനേക്കാൾ ഏകദേശം 4.5 °C തണുപ്പുള്ളതായി നിലനിന്നു. സൂര്യൻ അസ്തമിച്ചതിന് ശേഷം, അതേ ഉപരിതലം റേഡിയേറ്റീവ് കൂളിംഗിലൂടെ (radiative cooling) ചൂട് പുറത്തുവിടിക്കൊണ്ടിരുന്നു, ഇത് ചുറ്റുമുള്ള വായുവിന്റെ താപനിലയേക്കാൾ ഏകദേശം 10.5 °C കുറവായിരുന്നു. പ്രായോഗികമായി പറഞ്ഞാൽ, ഈ പെയിന്റ് ഉപയോഗിച്ച് പൂശിയ 1,000 ചതുരശ്ര അടി വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ഒരു മേൽക്കൂര, വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കാതെ തന്നെ 10 കിലോവാട്ട് എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് യൂണിറ്റിന് തുല്യമായ ചൂട് പുറന്തള്ളും.
ഇന്ത്യയ്ക്ക് എന്തുകൊണ്ട് ഇത് ഗുണകരമാകും
ഇന്ത്യയിലെ വേനൽക്കാലത്ത് വീടുകളും ബിസിനസ് സ്ഥാപനങ്ങളും എയർ കണ്ടീഷനറുകൾ പരമാവധി ഉപയോഗിക്കുന്നത് കാരണം വൈദ്യുതി ആവശ്യകതയിൽ വലിയ വർദ്ധനവ് ഉണ്ടാകാറുണ്ട്. ഇത് നിലവിലുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണ ശൃംഖലയിൽ വലിയ സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുകയും, ചെലവേറിയതും ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നതുമായ പീക്കർ പ്ലാന്റുകൾ (peaker plants) പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ കമ്പനികളെ നിർബന്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കെട്ടിടങ്ങളുടെ കൂളിംഗ് ലോഡ് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ, ഈ വൈദ്യുതി ആവശ്യകതയിലെ വർദ്ധനവ് നിയന്ത്രിക്കാനും ദേശീയ ഗ്രിഡിലെ സമ്മർദ്ദം കുറയ്ക്കാനും അധിക വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ ആവശ്യം കുറയ്ക്കാനും ഈ പെയിന്റിന് സാധിക്കും.
ജനസാന്ദ്രതയുള്ള നഗരങ്ങളിൽ, കോൺക്രീറ്റ്, അസ്ഫാൽറ്റ്, തണലില്ലാത്ത മേൽക്കൂരകൾ എന്നിവ ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യുകയും തിരികെ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് നഗരങ്ങളെ ചുറ്റുമുള്ള ഗ്രാമപ്രദേശങ്ങളേക്കാൾ പല ഡിഗ്രി കൂടി ചൂടുള്ള 'അർബൻ ഹീറ്റ് ഐലൻഡുകളാക്കി' (urban heat islands) മാറ്റുന്നു. ഉയർന്ന പ്രതിഫലന ശേഷിയുള്ള ഈ കോട്ടിംഗ് നഗരവ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് കെട്ടിടങ്ങളുടെ മേൽക്കൂരകളുടെയും ഭിത്തികളുടെയും ആൽബെഡോ (albedo) വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും, കൂടുതൽ സൗരോർജ്ജം ബഹിരാകാശത്തേക്ക് തിരികെ അയച്ച് നഗരത്തിലെ താപനില കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.
കുറഞ്ഞ വരുമാനമുള്ള കുടുംബങ്ങൾക്ക്, ഈ പെയിന്റ് പരിപാലനം കുറഞ്ഞതും ലളിതവുമായ ഒരു പരിഹാരം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. പ്രാദേശിക പെയിന്റർമാർക്ക് പരിചിതമായ ഉപകരണങ്ങളും സാങ്കേതിക വിദ്യകളും ഉപയോഗിച്ച് ഇത് പ്രയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. അതിനാൽ, പെയിന്റിന് വരുന്ന ചിലവ് കാലക്രമേണ കുറച്ചുപതിപ്പിക്കാം, അതോടൊപ്പം എയർ കണ്ടീഷനിംഗിനായുള്ള വൈദ്യുതി ബില്ലും ഗണ്യമായി കുറയും.
ലാബിൽ നിന്ന് വിപണിയിലേക്ക്
നിലവിലുള്ള വ്യവസായ പെയിന്റ് നിർമ്മാണ രീതികളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന രീതിയിലാണ് പർഡ്യൂ ടീം ഈ ഫോർമുല രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. ഇതിനായി പുതിയ യന്ത്രസാമഗ്രികൾ ഒന്നും തന്നെ ആവശ്യമില്ലാത്തതിനാൽ, ലാബിൽ നിന്ന് വിപണിയിലേക്ക് എത്തിക്കുന്നത് വേഗത്തിലാകും. പർഡ്യൂവിന്റെ കൂളിംഗ് ടെക്നോളജീസ് റിസർച്ച് സെന്ററിന്റെയും യു.എസ്. എയർഫോഴ്സ് ഓഫീസ് ഓഫ് സയന്റിഫിക് റിസർച്ചും ഈ പ്രോജക്റ്റിന് പിന്തുണ നൽകി. ഗവേഷകർ ഇതിനായുള്ള പേറ്റന്റ് അപേക്ഷകളും സമർപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. കഠിനമായ കാലാവസ്ഥയിൽ പെട്ടെന്ന് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്ന പഴയ കൂൾ-റൂഫ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ പോരായ്മ പരിഹരിച്ചുകൊണ്ട്, ഈ കോട്ടിംഗ് വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാകാതെയും അടർന്നുപോകാതെയും നിലനിൽക്കുമെന്ന് ഈടുനിൽപ്പ് പരിശോധനകൾ (durability testing) തെളിയിക്കുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ
പദാർത്ഥങ്ങളിൽ വരുത്തുന്ന ചെറിയ മാറ്റങ്ങളിലൂടെ പോലും സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ പ്രതിഫലനത്തിൽ വലിയ മുന്നേറ്റം ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്നും, കെട്ടിടങ്ങളും നഗരങ്ങളും തണുപ്പിക്കാൻ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു മാർഗ്ഗം ഇതിലൂടെ സാധ്യമാണെന്നും പർഡ്യൂവിന്റെ അൾട്രാ-വൈറ്റ് പെയിന്റ് കാണിച്ചുതരുന്നു. ഉയർന്ന താപനില കാരണം വൈദ്യുതി ആവശ്യകത വർദ്ധിക്കുകയും അർബൻ ഹീറ്റ് ഐലൻഡുകൾ രൂക്ഷമാവുകയും ചെയ്യുന്ന ഇന്ത്യയെപ്പോലെയുള്ള ഒരു രാജ്യത്തിന്, കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തെ നേരിടാനുള്ള ചെലവ് കുറഞ്ഞ ഒരു മാർഗ്ഗമായി ഈ കോട്ടിംഗ് മാറാൻ കഴിയും—എങ്കിലും ഇതിന്റെ വൻതോതിലുള്ള വിതരണത്തിനുള്ള സാമ്പത്തിക വശങ്ങളും യഥാർത്ഥ ലോകത്തെ പ്രകടനവും പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെയാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കേണ്ടതുണ്ട്.