Purdue Üniversitesi araştırmacıları, gelen güneş ışığının %98,1'ini yansıtan bir “ultra-beyaz” boya tanıttı; bu, mevcut soğuk çatı ürünlerinde tipik olan %80-90'lık güneş yansıtma oranının çok üzerinde bir seviyedir.
Boya nasıl çalışıyor
Boyanın parlaklığı, parlak beyazlığı nedeniyle kozmetik ve fotoğrafçılıkta halihazırda kullanılan bir mineral olan baryum sülfattan gelmektedir. Purdue ekibi, farklı boyutlardaki baryum sülfat parçacıklarından oluşan bir karışıma karar vermeden önce, yüzden fazla aday maddeyi test etmek için altı yıl harcadı. Çeşitli parçacık boyutları, güneş ışığını daha geniş bir spektrumda dağıtarak güneş enerjisinin çoğunu alt yüzeyi ısıtmak yerine uzaya geri gönderir.
Tam güneş altında, yeni formülle kaplanmış bir yüzey ortam havasından yaklaşık 4,5 °C daha serin kaldı. Gün batımından sonra ise aynı yüzey, radyatif soğutma yoluyla ısı kaybetmeye devam ederek çevre hava sıcaklığının yaklaşık 10,5 °C altında kaldı. Pratik bir ifadeyle, boya ile işlenmiş 1.000 fit karelik bir çatı, hiç elektrik tüketmeden 10 kilowattlık bir klima ünitesine eşdeğer ısı dağıtabilir.
Hindistan neden fayda sağlayabilir
Hindistan'ın yaz aylarında, hanelerin ve işletmelerin klimaları tam kapasite çalıştırmasıyla elektrik talebinde düzenli olarak zirve artışları görülür. Bu artış, halihazırda kapasite açıklarıyla mücadele eden şebekeyi zorlamakta ve enerji şirketlerini maliyetli, fosil yakıt ağırlıklı pik santralleri çalıştırmaya zorlamaktadır. Boya, binaların soğutma yükünü düşürerek bu pikleri düzleştirebilir, ulusal şebeke üzerindeki baskıyı hafifletebilir ve ek üretim kapasitesi ihtiyacını azaltabilir.
Yoğun yapılaşmış metropollerde beton, asfalt ve gölgesiz çatılar ısıyı emer ve yeniden yayarak, çevre kırsal alanlardan birkaç derece daha sıcak olan kentsel ısı adaları oluşturur. Yüksek yansıtıcılığa sahip bir kaplamanın şehir çapında uygulanması, çatıların ve cephelerin albedosunu artırarak daha fazla güneş enerjisini uzaya geri çekecek ve şehir genelindeki sıcaklıkları düşürecektir.
Düşük gelirli haneler için boya, pasif ve düşük bakım gerektiren bir çözüm sunar. Uygulaması, yerel boyacıların halihazırda aşina olduğu araç ve teknikleri kullanır; böylece başlangıç maliyeti kaplamanın ömrüne yayılabilirken, klima elektrik faturaları da önemli ölçüde düşer.
Laboratuvardan pazara
Purdue ekibi, formülü mevcut endüstriyel boya üretim hatlarına uyacak şekilde tasarladı. Radikal bir yeniden donanım değişikliği gerektirmemesi, laboratuvardan mağazaya giden yolu hızlandıran bir faktördür. Proje, Purdue Soğutma Teknolojileri Araştırma Merkezi ve ABD Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi'nden destek aldı ve araştırmacılar patent başvurularını çoktan yaptı. Dayanıklılık testleri, kaplamanın çatlama ve soyulmaya karşı direnç gösterdiğini kanıtlayarak, sert hava koşulları altında hızla bozulan önceki soğuk çatı teknolojilerine yönelik yaygın eleştirileri ortadan kaldırıyor.
Özet
Purdue'un ultra-beyaz boyası, nispeten basit bir malzeme değişikliğinin güneş yansıtmasında dramatik bir artış sağlayabileceğini göstererek binaları ve şehirleri soğutmak için düşük enerjili bir yol sunuyor. Artan sıcaklıkların giderek yükselen elektrik talebini tetiklediği ve kentsel ısı adalarını şiddetlendirdiği Hindistan gibi bir ülke için bu kaplama, büyük ölçekli yayılımın ekonomisi çözüldüğü ve gerçek dünya performansı vaat edilenle örtüştüğü sürece, iklim uyum araç kutusunda maliyet etkin bir araç haline gelebilir.