ابداع یک رنگ جدید برای کاهش مصرف برق!

به گزارش اس ای، دانشمندان دانشگاه استنفورد رنگ جدیدی طراحی کرده‌اند که می‌تواند به کاهش وابستگی روزافزون ما به کولرها و بخاری‌ها کمک کند.

این رنگ جدید در واقع ترکیبی جدید از مجموعه‌ای از رنگ‌های موجود است که در صورت ترکیب و استفاده صحیح می‌تواند به طور جدی قبض برق و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهد.

این رنگ قادر است تا ۸۰ درصد نور فروسرخ میانه از خورشید را منعکس کند که این یعنی ۱۰ برابر بیشتر از رنگ‌های معمولی بازتاب دارد.

نور فروسرخ میانه معمولاً به صورت گرما روی سطوح ساختمان جذب می‌شود. هنگامی که این رنگ در بیرون ساختمان استفاده می‌شود، گرما را در خود حفظ می‌کند و می‌توان از آن در داخل برای حفظ گرما استفاده کرد.

به این ترتیب، سازندگان آن می‌گویند که این رنگ، راه حلی برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی در تمام طول سال ارائه می‌دهد که می‌تواند در شرایط آب و هوایی مختلف استفاده شود.

هنگامی که این رنگ در شرایط گرم مصنوعی آزمایش شد، مقدار انرژی مورد نیاز برای خنک کردن آن فضای بسته را تقریباً ۲۱ درصد کاهش داد. همین آزمایش در شرایط سرد مصنوعی، انرژی مورد نیاز برای گرم کردن فضا را تا ۳۶ درصد کاهش داد.

محققان تخمین می‌زنند که این رنگ در تمام یک ساختمان می‌تواند ۷.۴ درصد انرژی مورد نیاز برای گرم کردن، تهویه یا خنک کردن یک ساختمان آپارتمانی متوسط را ذخیره کند.

این مقدار کمی نیست، به خصوص وقتی در نظر بگیریم که ساختمان‌ها در ایالات متحده حدود ۴۰ درصد از کل انرژی مصرفی این کشور را تشکیل می‌دهند و بخش زیادی از آن برای گرمایش و تهویه مطبوع مصرف می‌شود.

در سرتاسر جهان، دمای شدید با تغییرات آب و هوایی، شدیدتر و مکرر می‌شود و در بسیاری از موارد، تهویه مطبوع اولین راه چاره‌ ما برای غلبه بر گرما است.

برخی برآوردها حاکی از آن است که سیستم‌های تهویه مطبوع تا سال ۲۰۵۰ به دو سوم خانه‌های جهان راه پیدا خواهند کرد. در حالی که این دستگاه‌ها بدون شک می‌توانند جان انسان‌ها را نجات دهند، اما ارزان‌ترین یا سبزترین راه برای خنک کردن ساختمان‌ها نیستند و به انتشار کربن و آلودگی هوا و متعاقباً به خطر انداختن زندگی بشر کمک می‌کنند.

گفتنی است که رنگ‌ها و لعاب‌های دیگر نیز به بازتاب نور فروسرخ میانه کمک می‌کنند، اما این رنگ جدید، فقط سفید یا نقره‌ای خالص نیست و شامل رنگ‌های متنوعی شامل سفید، آبی، قرمز، زرد، سبز، نارنجی، بنفش و خاکستری تیره است.

چنین چیزی امکان‌پذیر شده است، چرا که این رنگ جدید دارای دو لایه است که به صورت سری اعمال می‌شود. اولین لایه که طبعا لایه زیرین است، بازتابنده و حاوی تکه‌های آلومینیومی نقره‌ای است. لایه دوم که لایه بالایی است، لایه شفاف فروسرخ است که حاوی نانوذرات معدنی رنگارنگ است.

این طراحی دولایه قبلاً نیز برای بازتاب سایر طول موج‌های نور فروسرخ ایجاد شده است، بنابراین کاملاً منحصر به فرد نیست، اگرچه کاملاً مؤثر به نظر می‌رسد.

پژوهشگران می‌گویند: تطبیق‌پذیری این رنگ، همراه با کاربرد آن بر روی سطوح مختلف با اشکال و مواد مختلف، آن را در طیف وسیعی از کاربردها بسیار مفید می‌کند.

آنها افزودند: هنگامی که این رنگ در نمای ساختمان استفاده می‌شود، نور فروسرخ خورشید از لایه بالایی رنگ عبور می‌کند و از لایه زیرین آینه‌ای آن منعکس می‌شود. به این ترتیب گرمای خورشید توسط ساختمان جذب نمی‌شود.

نکته مهم این‌که هر دوی این لایه‌ها ضد آب هستند و در محیط‌های مرطوب و گرم به خوبی عمل می‌کنند.

یی کوی، دانشمند مواد از دانشگاه استنفورد می‌گوید: هم برای گرمایش و هم برای تهویه مطبوع، ما باید انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای را در سطح جهان کاهش دهیم تا به اهداف انتشار صفر کربن برسیم. نحوه کاهش تبادل گرما بین محل زندگی و کار انسان و محیط اطراف آنها توجه بیشتری را به خود جلب کرده است و مواد جدید برای عایق‌بندی پیشرفته مانند نوارهای کم تابش برای پنجره‌ها مورد تقاضا هستند.

این گروه پژوهشی اعلام کرده است که به اصلاح فناوری خود ادامه می‌دهد و امیدوار است که این رنگ را در آینده تجاری‌سازی کند.

این مطالعه در مجله PNAS منتشر شده است.