Вчені створили фарбу, яка охолоджує будинки влітку і зігріває взимку

Американські вчені винайшли інноваційну фарбу. За розрахунками, вона допоможе заощаджувати на рахунках та знизити викиди парникових газів. На опалення та охолодження приміщень припадає приблизно 13% світового енергоспоживання та близько 11% викидів парникових газів. Дослідження Стенфордського університету (США), опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, що в експериментах зі штучно охолодженим середовищем нова фарба приблизно на 36% знизила витрати енергії на обігрів. У теплих умовах споживання енергії на охолодження знизилося майже на 21%.

Змоделювавши типовий багатоквартирний будинок у різних кліматичних зонах США, фахівці з’ясували, що покриття новою фарбою зовнішніх стін та даху дозволить знизити загальну витрату енергії на опалення, вентиляцію та кондиціювання протягом року на 7,4%.

Фарби, що застосовуються сьогодні, з низьким коефіцієнтом випромінювання (тобто знижують енерговтрати будинків) зазвичай сріблясто-сірого або сталевого відтінку. Але такі кольори підходять не всім споживачам, що обмежує їхнє використання на практиці. У винайденої в Стенфорді фарби два шари, які наносяться окремо: нижній, що відображає інфрачервоне випромінювання за рахунок вмісту алюмінієвого порошку, і верхній ультратонкий шар, що пропускає ІЧ-промені з неорганічними наночастинками різних кольорів.

Інфрачервона частина сонячного випромінювання поглинається поверхнями та забезпечує майже 50% природного нагрівання Землі. Для захисту будинку від спеки нова фарба наноситься на зовнішні стіни та дах. Більшість ІЧ-випромінювання, пройшовши через верхній, кольоровий шар фарби, відіб’ється від нижнього і не буде поглинена матеріалами будівлі. Для збереження тепла у будинку покриття використовується вже на внутрішніх стінах. Нижній шар фарби знову ж таки відобразить невидимі оку інфрачервоні хвилі, які передають тепло в просторі.

Дослідники протестували нову фарбу восьми кольорів: білого, синього, червоного, жовтого, зеленого, помаранчевого, фіолетового та темно-сірого. У порівнянні з традиційними фарбами таких же відтінків усі вони в 10 разів краще відбивали ІЧ-промені.

Стенфордська технологія стане в нагоді не тільки для фарбування будівель. Наприклад, якщо нанести її на вантажівки та вагони-рефрижератори, це дозволить скоротити витрати на охолодження під час перевезення, а отже, і вартість транспортування.

До того ж нова фарба відрізняється практичністю. Обидва її шари мають водовідштовхувальні властивості, що підвищує її стійкість у вологому середовищі. За словами дослідників, забарвлені поверхні можна легко очистити вологою тканиною або мити водою. Тести показали, що естетичні та експлуатаційні якості фарби не погіршилися після тижневого впливу високих та низьких температур (плюс 80 та мінус 196 градусів Цельсія), а також після перебування у середовищі з низькою та високою кислотністю.

Вчені продовжують доопрацьовувати фарбу, удосконалюючи склад. Так, планується екологічніший варіант на водній основі замість органічних розчинників, які застосовують зараз. Оскільки колір зовнішнього шару може бути різним, він підійде багатьом споживачам.