De la tundrele înghețate până la nori ondulați, culoarea albului apare în mod repetat în paleta planetei noastre. Această culoare oferă o modalitate naturală de a reflecta lumina de la soare de la suprafața Pământului și în spațiu. Acest efect - cunoscut sub numele de al planetei albedo - are un impact imens asupra temperaturii medii globale.

Imaginați-vă o lume acoperită în întregime de oceane. Deși ideea ar putea evoca un sentiment răcoritor de răceală, absența zonelor albe reflectorizante ar vedea de fapt temperatura medie a suprafeței Pământului crescând la aproape 30ºC: dublează temperatura medie actuală de 15ºC.

Declinul continuu al planetei noastre gheață și zăpadă acoperirea, pe lângă faptul că este o consecință a schimbărilor climatice determinate de om, determină și creșteri suplimentare ale temperaturii suprafeței. Modelele de scenarii în cel mai rău caz prevăd asta – dacă CO? emisiile nu sunt reduse dramatic până în 2050 – temperaturile medii în anul 2100 pot fi 1.5ºC mai calde decât cele din zilele noastre, în parte datorită reflectivității reduse a Pământului. Culoarea lumii noastre joacă un rol cheie în determinarea viitorului ei.

Celebrele clădiri albe ale unor insule precum Santorini, Grecia, nu sunt doar pentru spectacol: oamenii au folosit cunoștințele că culorile albe reflectă cel mai bine căldura de sute de ani. În mod tradițional, un tip de vopsea albă numit gips, care conține sulfat de calciu (CaSO?), este utilizat pentru acoperirea unor astfel de clădiri. Un nou studiu sugerează că o vopsea alternativă care conține sulfat de bariu (BaSO?) ar putea fi și mai eficientă în reflectarea radiației solare care lovește clădirile înapoi în spațiu.

Pereții și acoperișurile sunt adesea vopsite cu gips în Grecia. Judithscharnowski / Pixabay, CC BY

Cheia eficienței acestei noi vopsele pe bază de sulfat de bariu sunt nanoparticulele pe care le conține, care reflectă energia soarelui la o eficiență relativ ridicată și la lungimi de undă în infraroșu specifice de 0.008 mm – 0.013 mm. Aceste lungimi de undă se potrivesc cu o parte a atmosferei care este foarte transparentă, cunoscută sub numele de „fereastra cerului".

Asta înseamnă că mai multă energie solară reflectată poate sări înapoi prin această „fereastră” în spațiu în loc să rămână prinsă în atmosfera Pământului și să contribuie la încălzirea globală. In conformitate cu autorii studiului, când radiația solară este strălucită la vopseaua cu sulfat de bariu, aproape 10% din radiație este reflectată la aceste lungimi de undă.

Aplicarea acestui tip de vopsea clădirilor din regiunile cu climă caldă va ajuta la menținerea clădirilor mai răcoroase - o provocare uriașă în special în regiuni urbane, unde densitatea oamenilor și a clădirilor poate împinge temperaturile la înălțimi insuportabile în lunile de vară.

Studiul demonstrează modul în care pictarea clădirilor cu vopsea cu sulfat de bariu poate reduce temperaturile din interiorul clădirilor cu 4.5 ° C, comparativ cu temperatura aerului exterior. Această tehnologie are potențialul de a reduce semnificativ costul răcirea clădirilor prin reducerea dependenței de aerul condiționat.

În SUA, acoperișurile albe ale Walmart contribuie la reducerea consumului de energie în supermarketuri. Walmart / Flickr, CC BY-SA

Cu toate acestea, această vopsea mai albă decât albă are o latură mai întunecată. Energia necesară pentru a dezgropa minereul de barită brut pentru a produce și prelucra sulfitul de bariu care reprezintă aproape 60% din vopsea înseamnă că are un imens amprenta de carbon. Și utilizarea vopselei pe scară largă ar însemna o creștere dramatică în minerit de bariu.

Trucuri de răcire ale naturii

Vopseaua pe bază de sulfit de bariu este doar o modalitate de a îmbunătăți reflectivitatea clădirilor. Am petrecut ultimii ani cercetând culoarea albului în lumea naturală, de la suprafețe albe la animale albe. Părul animalelor, penele și aripile de fluture oferă diferite exemple despre modul în care natura reglează temperatura într-o structură. Imitarea acestor tehnici naturale ar putea ajuta la menținerea orașelor noastre mai răcoroase, cu costuri mai mici pentru mediu.

Aripile unuia intens gândac alb specii numite Stigma Lepidiota apar un alb strălucitor strălucitor datorită nanostructuri în solzii lor, care sunt foarte buni la împrăștierea luminii primite. Această proprietate naturală de împrăștiere a luminii poate fi utilizată pentru a proiecta vopsele și mai bune: de exemplu, folosind plastic reciclat pentru a crea vopsea albă care conține nanostructuri similare cu o amprentă de carbon mult mai mică. Când vine vorba de inspirație din natură, cerul este limita.