Purdue’s Ultra-White Paint Reflects 98.1% Sunlight, Cutting Roof Temps by 4.5 °C

பர்டூ பல்கலைக்கழக (Purdue University) ஆராய்ச்சியாளர்கள் 98.1% சூரிய ஒளியைப் பிரதிபலிக்கும் ஒரு "அல்ட்ரா-ஒயிட்" (ultra-white) வண்ணத்தைப் படைத்துள்ளனர். இது தற்போதுள்ள கூல்-ரூஃப் (cool-roof) தயாரிப்புகளில் வழக்கமாக இருக்கும் 80-90% சூரிய ஒளிப் பிரதிபலிப்பை விட மிக அதிகம்.

இந்த வண்ணம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

இந்த வண்ணத்தின் பிரகாசம் பேரியம் சல்பேட்டிலிருந்து (barium sulfate) கிடைக்கிறது; இது அதன் பிரகாசமான வெண்மைக்காக அழகுசாதனப் பொருட்கள் மற்றும் புகைப்படத் துறையில் ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்படும் ஒரு தாதுவாகும். பல்வேறு அளவுகளில் உள்ள பேரியம் சல்பேட் துகள்களின் கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு முன்னதாக, பர்டூவின் குழு நூற்றுக்கும் மேற்பட்ட வேதிப்பொருட்களை ஆறு ஆண்டுகள் சோதனை செய்தது. வெவ்வேறு அளவிலான துகள்கள் சூரிய ஒளியை ஒரு பரந்த நிறமாலையில் (spectrum) சிதறடிக்கின்றன, இதனால் சூரிய ஆற்றல் மேற்பரப்பை வெப்பமாக்குவதற்குப் பதிலாக விண்வெளிக்கே மீண்டும் அனுப்பப்படுகிறது.

முழுமையான சூரிய ஒளியில், இந்த புதிய கலவையால் பூசப்பட்ட ஒரு மேற்பரப்பு, சுற்றுப்புறக் காற்றை விட சுமார் 4.5 °C குளிர்ச்சியாக இருந்தது. சூரியன் மறைந்த பிறகு, அதே மேற்பரப்பு கதிர்வீச்சு குளிர்ச்சி (radiative cooling) மூலம் வெப்பத்தை இழந்து, சுற்றுப்புறக் காற்றின் வெப்பநிலையை விட சுமார் 10.5 °C குறைவாக இருந்தது. நடைமுறை ரீதியாகப் பார்த்தால், இந்த வண்ணத்தால் பூசப்பட்ட 1,000 சதுர அடி கொண்ட ஒரு கூரை, மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தாமலேயே 10-கிலோவாட் ஏர்-கண்டிஷனிங் (air-conditioning) கருவிக்கு இணையான வெப்பத்தை வெளியேற்றும் திறன் கொண்டது.

இந்தியா ஏன் இதனால் பயனடையும்

இந்தியாவின் கோடை காலங்களில், வீடுகள் மற்றும் வணிக நிறுவனங்கள் ஏர்-கண்டிஷனர்களை முழுத் திறனுடன் இயக்குவதால் மின்சாரத் தேவை வழக்கமாக உச்சத்தை அடைகிறது. இந்தத் திடீர் உயர்வு, ஏற்கனவே திறன் இடைவெளிகளால் போராடிக்கொண்டிருக்கும் மின் கட்டமைப்பிற்கு (grid) கூடுதல் அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் மின் நிறுவனங்களை அதிக செலவுமிக்க, புதைபடிவ எரிபொருட்களைப் பயன்படுத்தும் பீக்கர் (peaker) மின் நிலையங்களை இயக்கத் தூண்டுகிறது. கட்டிடங்களின் குளிர்ச்சித் தேவையை (cooling load) குறைப்பதன் மூலம், இந்த வண்ணம் அந்த உச்சநிலைகளைக் குறைத்து, தேசிய மின் கட்டமைப்பின் மீதான அழுத்தத்தைக் குறைக்கவும், கூடுதல் மின் உற்பத்தித் தேவையைத் தவிர்க்கவும் உதவும்.

அடர்த்தியாகக் கட்டப்பட்ட பெருநகரங்களில், கான்கிரீட், தார் மற்றும் நிழல் இல்லாத கூரைகள் வெப்பத்தை உறிஞ்சி மீண்டும் வெளியிடுகின்றன, இது சுற்றுப்புற கிராமப்புறங்களை விட பல டிகிரி அதிக வெப்பமான நகர்ப்புற வெப்பத் தீவுகளை (urban heat islands) உருவாக்குகிறது. அதிக பிரதிபலிப்புத் திறன் கொண்ட இந்த பூச்சு நகரழுவிலும் பயன்படுத்தப்பட்டால், அது கூரைகள் மற்றும் கட்டிட முகங்களின் ஆல்பிடோவை (albedo) அதிகரித்து, அதிக சூரிய ஆற்றலை விண்வெளிக்கே திருப்பி அனுப்பி, நகரத்தின் வெப்பநிலையைக் குறைக்க உதவும்.

குறைந்த வருமானம் கொண்ட குடும்பங்களுக்கு, இந்த வண்ணம் ஒரு செயலற்ற (passive), குறைந்த பராமரிப்புத் தீர்வை வழங்குகிறது. இதைத் தடவுவதற்கு உள்ளூர் பெயிண்டர்களுக்கு ஏற்கனவே தெரிந்த கருவிகள் மற்றும் நுட்பங்களே போதுமானவை, எனவே இதன் ஆரம்பச் செலவை அதன் பயன்பாட்டு காலத்திற்குப் பரப்ப முடியும், அதே நேரத்தில் ஏர்-கண்டிஷனுக்கான மின்சாரக் கட்டணமும் கணிசமாகக் குறையும்.

ஆய்வகத்திலிருந்து சந்தைக்கு

பர்டூ குழுவினர் இந்த ஃபார்முலாவை ஏற்கனவே உள்ள தொழில்துறை பெயிண்ட் உற்பத்தித் தொடர்களுக்கேற்ப வடிவமைத்துள்ளனர். இதற்கு எந்தவொரு பெரிய மாற்றங்களும் தேவையில்லை, இது ஆய்வகத்திலிருந்து சந்தைக்குச் செல்லும் பாதையை விரைவுபடுத்துகிறது. இந்தத் திட்டத்திற்கு பர்டூவின் கூலிங் டெக்னாலஜிஸ் ரிசர்ச் சென்டர் (Cooling Technologies Research Center) மற்றும் அமெரிக்க விமானப்படை அறிவியல் ஆராய்ச்சி அலுவலகத்தின் (U.S. Air Force Office of Scientific Research) ஆதரவு கிடைத்துள்ளது, மேலும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஏற்கனவே காப்புரிமை விண்ணப்பங்களையும் தாக்கல் செய்துள்ளனர். இதன் நீடித்துழைப்புத் திறன் சோதனைகள், இந்த பூச்சு விரிசல் மற்றும் உரிந்து போவதைத் தடுப்பதாகக் காட்டுகின்றன, இது கடுமையான வானிலையில் விரைவாகப் பாதிப்படைந்த முந்தைய கூல்-ரூஃப் தொழில்நுட்பங்களின் பொதுவான குறையைத் தீர்க்கிறது.

சுருக்கம்

பர்டூவின் அல்ட்ரா-ஒயிட் பெயிண்ட், ஒரு சிறிய பொருள் மாற்றம் (material tweak) சூரிய ஒளிப் பிரதிபலிப்பில் ஒரு மிகப்பெரிய மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும் என்பதைக் காட்டுகிறது, இது கட்டிடங்கள் மற்றும் நகரங்களைக் குளிர்விக்க குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட ஒரு வழியை வழங்குகிறது. வெப்பநிலை உயர்வால் மின்சாரத் தேவை அதிகரித்து, நகர்ப்புற வெப்பத் தீவுகள் தீவிரமடையும் இந்தியா போன்ற ஒரு நாட்டிற்கு, இந்த பூச்சு ஒரு சிறந்த காலநிலை மாற்றத் தழுவல் கருவியாக (climate-adaptation tool) மாறக்கூடும் — ஆனால் இதன் பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டிற்கான பொருளாதார அம்சங்கள் மற்றும் நிஜ உலகச் செயல்பாடுகள் அதன் வாக்குறுதிக்கு இணையாக இருக்க வேண்டும்.