У Китаї запустили виробництво фарби, яка охолоджує стіни на 25 градусів

Фахівці Харбінського технологічного інституту спільно з компанією China Construction Zhonghuan розробили охолоджувальну фарбу, здатну знижувати температуру поверхні стін і резервуарів на до 25 градусів Цельсія. Технологія вже вийшла з лабораторії й запущена у промислове виробництво потужністю близько 600 тисяч тонн на рік, повідомляє видання Science and Technology Daily.

Одне з перших масштабних випробувань відбулося на нафтохімічному комплексі острова Хайнань, де фарбою покрили гігантську ємність зі зрідженим газом. Такі резервуари сильно нагріваються на сонці, через що зростає тиск усередині та підвищується ризик аварії — зазвичай їх доводиться охолоджувати, поливаючи холодною водою за допомогою автоматичних систем.

Результати випробувань перевершили очікування

За словами керівника науково-дослідного центру China Construction Zhonghuan Лі Сяна, у сонячну погоду за 30 градусів тепла фарба знижує температуру поверхні резервуара приблизно на 25 градусів, а температуру всередині ємності — майже на 7 градусів. Щоб домогтися такого ж ефекту водяним охолодженням, довелося б витрачати близько 35 тонн води на добу.

Секрет — у принципі пасивного радіаційного охолодження: покриття відбиває майже все падаюче сонячне випромінювання й водночас випромінює накопичене тепло назад в атмосферу в інфрачервоному діапазоні. Відбивна здатність та випромінювальна ефективність фарби сягають близько 97%. За півроку випробувань покриття витримало 40 000 циклів миття, втративши менш ніж 2% відбивних властивостей, — розробники оцінюють термін служби матеріалу у 15 років.

Тонше за аркуш паперу

Зазвичай висока відбивна здатність вимагає товщого шару покриття, що подорожчує виробництво. Китайські інженери вирішили цю проблему, поєднавши різні неорганічні частинки зі структурою, що нагадує складки людської шкіри. У результаті достатньо нанести шар завтовшки лише 100 мікрометрів — тонше за офісний аркуш паперу.

Перенесення лабораторної рецептури на промислову лінію виявилося непростим завданням: зі збільшенням обсягів змінювалися розподіл і розмір функціональних частинок, що позначалося на оптичних властивостях фарби. Команді знадобилося кілька місяців на доопрацювання технології та десятки пробних партій. «У лабораторії завдання — зробити щось правильно один раз, на виробничій лінії — повторити це десять тисяч разів без помилок», — зазначив професор Харбінського технологічного інституту Ван Фуцян.

Подібні розробки є і на Заході

Схожі охолоджувальні покриття створюють вчені по всьому світу. У 2021 році фахівці американського університету Purdue представили білу фарбу на основі частинок сульфату барію, яка відбиває до 98,1% сонячного світла й охолоджує поверхні приблизно на 4,4 градуса. У 2023 році команда Мерілендського університету розробила мікропористе скляне покриття зі зниженням температури до 3,5 градуса. Університет Нового Південного Уельсу в Сіднеї показав водорозчинну фарбу для дахів, яка знижує температуру на 6 градусів, а іспанські вчені з Публічного університету Наварри та Університету Країни Басків ще у 2021 році досягли різниці у 7,32 градуса.

Китайська розробка спершу створювалася в рамках досліджень зі зниження енергоспоживання будівель: чим менше поверхня нагрівається на сонці, тим менше тепла потрапляє всередину приміщення і тим рідше потрібно вмикати кондиціонер. Чи знайде фарба широке застосування на житлових будинках, покаже лише тривала експлуатація — важливими будуть і ціна, і стійкість покриття до забруднення, морозу, дощу та інших погодних впливів.

Джерело: novinky.cz