Китай создал краску, охлаждающую стены на 25 градусов

Специалисты Харбинского технологического института совместно с компанией China Construction Zhonghuan разработали охлаждающую краску, способную снижать температуру поверхности стен и резервуаров на до 25 градусов Цельсия. Технология уже вышла из лаборатории и запущена в промышленное производство мощностью около 600 тысяч тонн в год, сообщает издание Science and Technology Daily.

Один из первых крупных тестов прошёл на нефтехимическом комплексе острова Хайнань, где краской покрыли гигантскую ёмкость со сжиженным газом. Такие резервуары сильно нагреваются на солнце, из-за чего растёт давление внутри и повышается риск аварии — обычно их приходится охлаждать, поливая холодной водой из автоматических систем.

Результаты испытаний превзошли ожидания

По словам руководителя научно-исследовательского центра China Construction Zhonghuan Ли Сяна, в солнечную погоду при 30 градусах тепла краска снижает температуру поверхности резервуара примерно на 25 градусов, а температуру внутри ёмкости — почти на 7 градусов. Чтобы добиться такого же эффекта водяным охлаждением, потребовалось бы расходовать около 35 тонн воды в сутки.

Секрет — в принципе пассивного радиационного охлаждения: покрытие отражает почти всё падающее солнечное излучение и одновременно излучает накопленное тепло обратно в атмосферу в инфракрасном диапазоне. Отражающая способность и излучающая эффективность краски достигают около 97%. За полгода испытаний покрытие выдержало 40 000 циклов мойки, потеряв менее 2% отражающих свойств, — разработчики оценивают срок службы материала в 15 лет.

Тоньше листа бумаги

Обычно высокая отражающая способность требует более толстого слоя покрытия, что удорожает производство. Китайские инженеры решили эту проблему, объединив разные неорганические частицы и структуру, напоминающую складки человеческой кожи. В результате достаточно нанести слой толщиной всего 100 микрометров — тоньше офисного листа бумаги.

Перенос лабораторной рецептуры на промышленную линию оказался непростой задачей: при увеличении объёмов менялось распределение и размер функциональных частиц, что сказывалось на оптических свойствах краски. Команде потребовалось несколько месяцев на доработку технологии и десятки пробных партий. «В лаборатории задача — сделать что-то правильно один раз, на производственной линии — повторить это десять тысяч раз без ошибок», — отметил профессор Харбинского технологического института Ван Фуцян.

Похожие разработки есть и на Западе

Подобные охлаждающие покрытия создают учёные по всему миру. В 2021 году специалисты американского университета Purdue представили белую краску на основе частиц сульфата бария, отражающую до 98,1% солнечного света и охлаждающую поверхности примерно на 4,4 градуса. В 2023 году команда Мэрилендского университета разработала микропористое стеклянное покрытие со снижением температуры до 3,5 градуса. Университет Нового Южного Уэльса в Сиднее показал водоразбавляемую краску для крыш, снижающую температуру на 6 градусов, а испанские учёные из Universidad Pública de Наварра и Университета Страны Басков ещё в 2021 году добились разницы в 7,32 градуса.

Китайская разработка изначально создавалась в рамках исследований по снижению энергопотребления зданий: чем меньше поверхность нагревается на солнце, тем меньше тепла попадает внутрь помещения и тем реже нужно включать кондиционер. Найдёт ли краска широкое применение на жилых домах, покажет только длительная эксплуатация — важны будут и цена, и устойчивость покрытия к загрязнению, морозу, дождю и другим погодным воздействиям.

Around Prague по материалам Novinky.cz