الطلاء الأبيض
الطلاء الأبيض Ultra-White Paint هو أكثر طلاء بياضاً تم تسجيله، طوره باحثون في جامعة بوردو Purdue University يمكنه عكس ضوء الشمس بنسبة 98.1%.
إن طبقة جديدة من هذا الطلاء الثوري الجديد قد تساعد في الحفاظ على أسطح منزلك الخارجية أبرد من محيطها بسبعة درجات مئوية.
وبحسب المطورين في الجامعة فإنه سيكون متاحاً للشراء خلال عام أو عامين قادمين، مما قد يساعد يوماً في مكافحة الاحتباس الحراري وتقليل اعتمادنا على مكيفات الهواء.
الطلاء الأبيض الثوري بتقنية التبريد
نشر فريق من علماء جامعة بوردو يرأسه الأستاذ جولين روان مؤخراً نتائج أبحاثهم المتعلقة بالطلاء، في مجلة ACS Applied Materials & Interfaces.
حيث يقول Xiulin Ruan ، وهو أستاذ الهندسة الميكانيكية في الجامعة أن الطلاء يمتص 1.9% فقط من ضوء الشمس، بينما يمتص الطلاء التجاري من 10 إلى 20% .
والطلاء هو نوع محسن عن الدهانات الحالية المقاومة للحرارة الموجودة في السوق، فعندما تضربها أشعة الشمس تصبح الأسطح المغطاة بالطلاء الأبيض المتاح اليوم أكثر دفئاً وليس أكثر برودة.
يقول روان إنه في أحسن الأحوال، يمكن أن تعكس هذه الدهانات المقاومة للحرارة 80 إلى 90% من ضوء الشمس.
يعكس الطلاء الجديد شديد البياض – والذي يقول الباحثون أنه أبرد ما تم تسجيله على الإطلاق – جميع أشعة الشمس تقريباً ويرسل حرارة الأشعة تحت الحمراء بعيداً عن السطح.
وهذا قد يوفر طاقة تبريد متوسطة تبلغ 113 واط لكل متر مربع تقريباً.
يقول روان إنه إذا دهن سطح منزل تبلغ مساحته 1000 قدم مربع، فإن ذلك يترجم إلى طاقة تبريد تبلغ 10 كيلووات، وهي أقوى من معظم مكيفات الهواء المركزية السكنية.
اختبارات الطلاء الأبيض
في الاختبارات التي أجريت خلال ساعات الظهيرة المشمسة على سطح مبنى الحرم الجامعي في ويست لافاييت بولاية إنديانا، أبقى الطلاء الأسطح الخارجية أبرد بثمانية درجات من حرارة المحيط.
وفي الليل، حافظ الطلاء على برودة الأسطح بمقدار 19 درجة عن محيطها.
يقول روان (مع الامتصاص الضئيل للحرارة من الشمس، يفقد طلاءنا حرارة أكثر مما يمتص، وهذا حقاً مثير بالنسبة لنا، فتحت أشعة الشمس يبرد أنقص من درجة الحرارة المحيطة وهذا أمر يصعب تحقيقه ).
عادة ما يتم تصنيع الدهانات البيضاء العاكسة للحرارة في السوق من ثاني أكسيد التيتانيوم، والذي يعكس أطوال موجية معينة من ضوء الشمس المرئي وأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء القريبة.
ولكنه يمتص أشعة الشمس فوق البنفسجية، مما يتسبب في تسخين السطح.
وتعتبر الدهانات البيضاء التجارية أكثر برودة من الدهانات الأخرى ذات الألوان الداكنة، لكنها لا تزال أكثر دفئاً من درجة الحرارة المحيطة، لذا فهي أفضل من لا شيء.
لكن الباحثين أرادوا تجربة مواد يمكن أن تعكس أشعة الشمس فوق البنفسجية بدلا ًمن امتصاصها، وقد اختبروا أكثر من 100 مادة مختلفة على مدى السنوات السبع الماضية.
وفي النهاية حصروا اختيارهم في مركّب كبريتات الباريوم والذي يعكس الأشعة فوق البنفسجية، والذي كان يستخدم في مستحضرات التجميل والدهانات الزيتية وفحوصات الأشعة السينية وتطبيقات أخرى.
كما طوروا أيضا طلاءاً شديد البياض سابقاً مصنوعاً من كربونات الكالسيوم يعكس 95.5% من ضوء الشمس.
وعلى الرغم من أن كبريتات الباريوم كانت نقطة انطلاق جيدة، لكن الباحثين اتخذوا خطوتين جديدتين لتعزيز قدرة الطلاء على عكس الضوء وانبعاث الحرارة.
فاستخدموا تركيزاً عالياً من جزيئات كبريتات الباريوم ( 60% مقارنة بنسبة 10% النموذجية في الدهانات الحالية ) ودمجوا جسيمات بأحجام مختلفة.
يقول روان ( وجدنا أنه إذا وضعت أحجام مختلفة من الجسيمات في الطلاء، فإن كل حجم جسيم يمكن أن يتشتت ويعكس أطوال موجية مختلفة ، ويعكس جميعا الطيف الكامل للأطوال الموجية في ضوء الشمس).
فوائد الطلاء الأبيض عاكس الحرارة الجديد
الفوائد المحتملة للطلاء شديد البياض عديدة، منها الحفاظ على الأسطح باردة وتقليل استخدام مكيفات الهواء التي تعمل عادة بالكهرباء، وقد يساعد في تقليل احتراق الوقود الأحفوري.
وبما أن مكيفات الهواء تعمل عادة عن طريق إزالة الحرارة من الأماكن الداخلية ودفعها إلى الخارج، وهي طريقة تُعرف باسم الحمل الحراري.
يمكن أن يساهم انتقال الحرارة هذا، في تأثير الجزر الحرارية المدنية، وهي ظاهرة تحدث عندما تصبح المدن أكثر سخونة من المناطق المحيطة بها، وبالتالي تتطلب المزيد من التكييف.
من ناحية أخرى فإن الطلاء الأبيض يستخدم الإشعاع لنقل الحرارة، فيقوم بإرسال أنواع من الموجات الكهرومغناطيسية التي يمكن أن تمر عبر الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي.
يقول روان ( يمكن لمكيفات الهواء تبريد منزلك، لكنها تنقل الحرارة من داخل المنزل إلى خارجه، وهذا يبقي الحرارة في المدينة وعلى الأرض في هوائنا.
لذا فإنك حتى إذا لم تهتم بفواتير الطاقة التي تدفعها، فإنها ستعمل على تدفئة الأرض على أي حال.
لا يستخدم هذا الطلاء أية قوة ولكن الأهم من ذلك أنه يرسل الحرارة إلى الفضاء، فلا تبقى الحرارة على الأرض، لذا فإن ذلك يساعد الأرض حقاً على البرودة ويمكن أن يوقف زيادة الحرارة ).
قدر الباحثون أن طلاءهم شديد البياض يمكن أن يقلل من استخدام تكييف الهواء بنسبة تصل إلى 70% في المدن الحارة مثل رينو ونيفادا وفينيكس في أريزونا.
وإن قمنا بطلاء جميع المباني والطرق والأراضي غير المستخدمة ( فكرة بعيدة الاحتمال على كل حال ) أي بتغطية 0.5 إلى 1% من سطح الأرض تقريباً سيكون كافياً لوقف الاحتباس الحراري.
فإذا احتجنا يوماً ما إلى استخدام هذا النهج للمساعدة في عكس ارتفاع الحرارة، فلا يزال السعر في متناول اليد، فالطلاء ليس مكلفا.
هل الطلاء الأبيض متوفر
تقدم الباحثون بطلب للحصول على براءة اختراع ، وهم يجرون اختبارات إضافية لفهم متانة الطلاء على المدى الطويل وموثوقيته في الهواء الطلق حيث يعملون على توفير الطلاء للمستهلكين.
لم يحددوا بعد سعراً دقيقاً للطلاء، لكن روان يقول إنه يتوقع أن تكون أسعار الطلاء Ultra-White Paint مشابهة لتلك الموجودة في السوق الآن.
في غضون ذلك، من السهل على خبراء البناء المستدام تصور التأثيرات المستقبلية المحتملة لهذا الاختراع.
وعندما سمعت إليزابيث طومسون ( نائبة رئيس مجلس Green Building الأمريكي ) لأول مرة عن الطلاء الأبيض توقعت أنه يمكن استخدامه في جميع الظروف المدنية المختلفة في الولايات المتحدة وعلى الصعيد الدولي.
وقالت ( فقط بهذه الإمكانيات القوية جداً والمقنعة سيكون من الرائع أن نرى كيف يتطور هذا وكيف يمكن للباحثين تطوير تطبيقاته ).
حيث أن مجلس Green Building الأمريكي هو منظمة غير ربحية طورت نظام تصنيف الريادة في الطاقة والتصميم البيئي (LEED) للمباني المستدامة.
وتعقب طومسون إن إحدى الطرق التي يمكن أن تكسب بها المباني الريادة هي استخدام المواد أو الأجهزة التي تعكس أشعة الشمس بنسبة 33% عند التركيب أو 28%على مدى ثلاث سنوات.
لكن مع انعكاس أشعة الشمس بنسبة 98.1% للطلاء شديد البياض Ultra-white Paint الذي نتحدث عنه، فإنه يتجاوز بكثير تلك المتطلبات المتوقعة.
اقرأ أيضاً… البيتكوين والثراء | لا تحتاج إلى البيتكوين حتى تصبح ثرياً | هناك طرق أخرى
اقرأ أيضاً… علامات الثراء | 7 علامات تدل على أنك ستصبح ثريًا أو حراً ماليًا
اقرأ أيضاً… كنوز الارض – كيف استطاعت الصين السيطرة على اخطر الكنوز من الامريكيين؟
