Американские исследователи разработали новую краску, которая, согласно расчетам, позволит сократить расходы и уменьшить выбросы парниковых газов.
Примерно 13% мирового энергопотребления и 11% выбросов парниковых газов расходуется на системы отопления и охлаждения зданий. Согласно исследованию, проведенному Стэнфордским университетом (США), опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследования, проведенные в условиях искусственного охлаждения, продемонстрировали, что новая краска уменьшила затраты энергии на обогрев примерно на 36%. В условиях повышенной температуры наблюдалось снижение потребления энергии на охлаждение почти на 21%.
Проведя моделирование типового многоквартирного здания в различных климатических условиях США, эксперты установили, что нанесение нового покрытия на внешние стены и крышу способно уменьшить годовой расход энергии, необходимой для отопления, вентиляции и кондиционирования, на 7,4%.
Современные краски с пониженным коэффициентом излучения, предназначенные для уменьшения теплопотерь зданий, как правило, имеют серебристо-серый или стальной цвет. Однако, из-за того, что такие оттенки не всегда соответствуют вкусам потребителей, их применение в реальности ограничено.
Изобретенная в Стэнфорде краска состоит из двух слоев, которые наносятся последовательно: нижний слой обладает отражающими свойствами инфракрасное излучение за счет содержания алюминиевого порошка, и верхний, пропускающий ИК-лучи ультратонкий слой с неорганическими наночастицами разных цветов.
Инфракрасное излучение, содержащееся в солнечном свете, поглощается поверхностями и является причиной примерно 50% естественного нагрева Земли. Чтобы защитить дом от перегрева, новая краска наносится на внешние стены и крышу. После прохождения через верхний, цветной слой, большая часть инфракрасного излучения отразится от нижнего слоя и не будет поглощена строительными материалами. Для сохранения тепла в доме покрытие используется на внутренних стенах. Нижний слой краски, опять же, отразит невидимые глазу инфракрасные волны, которые передают тепло в пространстве.
Новые краски восьми цветов — белого, синего, красного, желтого, зеленого, оранжевого, фиолетового и темно-серого — были протестированы исследователями. Эти краски отражали инфракрасное излучение в 10 раз эффективнее, чем традиционные аналоги.
Данная технология, разработанная в Стэнфордском университете, может найти применение не только при покраске зданий. Ее нанесение на грузовые автомобили и рефрижераторные вагоны позволит снизить расходы на поддержание необходимой температуры при транспортировке, что, в свою очередь, уменьшит стоимость перевозки.
Новая краска также отличается практичностью. Водоотталкивающие свойства обоих слоев увеличивают ее устойчивость к воздействию влаги. По словам исследователей, окрашенные поверхности можно легко очистить влажной тканью или мыть водой. Тесты показали, что эстетические и эксплуатационные качества краски не ухудшились после недельного воздействия высоких и низких температур (плюс 80 и минус 196 градусов Цельсия), а также после пребывания в среде с низкой и высокой кислотностью.
Ученые продолжают улучшать краску, оптимизируя ее состав. В частности, рассматривается разработка более экологичной версии на водной основе, что позволит отказаться от текущих органических растворителей. Разнообразие цветов внешнего слоя делает ее привлекательной для широкой аудитории.