خنک‌سازی بدون صرف انرژی: پوشش زیستی بازتابنده تا ۹ درجه دما را کاهش می‌دهد
خنک‌سازی بدون صرف انرژی: پوشش زیستی بازتابنده تا ۹ درجه دما را کاهش می‌دهد
گرمای بی‌امان تابستان دیگر چالشی فصلی نیست، بلکه بحرانی جهانی‌ست که با موج‌های شدید گرما، ایمنی و آسایش را تهدید می‌کند. در چنین شرایطی، گروهی از دانشمندان راهکاری نوآورانه و ساده ارائه داده‌اند: لایه‌ای نازک از پلاستیک گیاهی که بدون مصرف برق، محافظت دربرابر نور خورشید ارائه و گرمای اضافی را به فضا بازتاب می‌دهد. فناوری تازه با توانایی کاهش چشمگیر دما، بدون نیاز به سیستم‌های مکانیکی، آینده‌ای کم‌مصرف و سازگار با محیط‌زیست را در خنک‌سازی ساختمان‌ها نوید می‌دهد.
بیوپلاستیک بازتاب‌دهنده‌ی گرما، به‌صورت لایه‌ای بسیار نازک به نام «متافیلم»، روی سطح ساختمان قرار می‌گیرد. این لایه در ساعات اوج تابش خورشید، می‌تواند تا ۹۸٫۷ درصد از نور را بازتاب دهد. نتیجه‌ی این ویژگی، کاهش چشمگیر دماست: در آزمایشگاه، دما تا ۹٫۲ درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش یافت. ترکیب اصلی متافیلم از پلی‌لاکتیک اسید (PLA) ساخته شده، نوعی پلاستیک زیستی که از گیاهان مشتق می‌شود. روش ساخت آن نیز به‌گونه‌ای طراحی شده که با جداسازی در دمای پایین، ساختاری با بازتاب بالا و عملکرد قوی ایجاد کند.
به‌گزارش آی‌اف‌ال‌ساینس، یانگژه هو، پژوهشگر در دانشگاه ژنگژو در چین و دانشگاه استرالیای جنوبی و نویسنده اصلی پژوهش، می‌گوید: «متافیلم جایگزینی سبز برای کولرهاست که یکی از منابع اصلی انتشار کربن هستند. ماده‌ای که هم محافظت دربرابر نور خورشید ارائه و هم به گرمای درونی امکان می‌دهد مستقیماً به فضای بیرونی منتقل شود؛ بدین معنی که حتی در زیر تابش مستقیم آفتاب هم دمای داخلی ساختمان پایین‌تر از هوای بیرون می‌ماند.»
-
سفیدترین رنگ سفید با توانایی بازتاب ۹۸٫۱ درصد از نور خورشید تولید شد31 01 00
مطالعه ‘2
-
رنگ‌آمیزی ۲ درصد از زمین به رنگ سفید، گرمایش جهانی را متوقف می‌کند26 04 02
مطالعه ‘2
-
درس‌هایی از تمدن‌های باستانی برای خنک نگه‌داشتن خانه‌ها در آب‌و‌هوای گرم03 07 03
مطالعه ‘6
پژوهشگران در آزمایش‌های میدانی نیز نتایج مثبتی مشاهده کرده‌اند: متافیلم در طول روز دما را به‌طور میانگین ۴٫۹ درجه و در شب، ۵٫۱ درجه سانتی‌گراد کاهش داده است. همچنین، در آزمونی سخت و شبیه‌سازی‌شده برای شرایط واقعی، متافیلم به‌مدت ۱۲۰ ساعت در محیطی با اسید و پرتو فرابنفش قرار گرفت که معادل هشت ماه قرارگیری در فضای باز است. متافیلم در این شرایط نیز خاصیت خنک‌کنندگی را حفظ کرد و تا ۶٫۵ درجه از دمای محیط کاست.
مدل‌سازی‌های رایانه‌ای نیز نشان می‌دهند که اگر این طرح در شهری مانند لاسا، پایتخت تبت چین، به‌کار گرفته شود، مصرف تهویه مطبوع تا ۲۰٫۳ درصد کاهش خواهد یافت.
متافیلم بدون نیاز به برق کار می‌کند
دکتر شیانه‌هو لیو از دانشگاه ژنگژو، بر مزیت‌های زیست‌محیطی فناوری تازه تأکید می‌کند و می‌گوید: «متافیلم نه‌تنها بدون نیاز به برق کار می‌کند، بلکه برخلاف بسیاری از سامانه‌های سرمایش غیرفعال که از پلاستیک‌های نفت‌پایه یا سرامیک استفاده می‌کنند، از پلی‌لاکتیک اسید زیست‌تخریب‌پذیر ساخته شده است. ما با این ترکیب، راهکاری پایدار، بادوام و مؤثر برای مقابله با گرمای شدید ارائه می‌دهیم.»
نوآوری تازه در کنار محصولاتی مانند سفیدترین رنگ دنیا که تا ۹۸٫۱ درصد از نور خورشید را بازتاب و دمای سطوح را تا ۴٫۴ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد، نشانه‌ای روشن از آینده‌ی خنک‌سازی غیرفعال است. این رنگ حتی در شب نیز دمای سطح را تا ۱۰٫۵ درجه پایین‌تر از دمای محیط نگه می‌دارد.
اگر چنین فناوری‌هایی به‌طور گسترده به‌کار گرفته شوند، می‌توان انتظار داشت که خنک‌سازی ساختمان‌ها بدون مصرف انرژی، از رویا به حقیقت تبدیل شود.
نتایج پژوهش در نشریه سل فیزیکال ساینس منتشر شده است.
