mayo 14, 2021

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La revolucionaria pintura blanca puede enfriar los edificios de las islas griegas mejor que un aire acondicionado

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Profesor Xiulin Ruan, quien desarrolló una nueva pintura blanca revolucionaria que enfría edificios. Crédito: Facebook / Xiulin Ruan

Una nueva y revolucionaria pintura ultra blanca, al igual que el blanqueador brillante que se utiliza en muchos edificios en Cícladas y otras islas griegas Puede reemplazar el aire acondicionado algún día, refleja mucho calor de regreso al espacio.

La pintura fue desarrollada recientemente por investigadores de la Universidad de Purdue, y la impresionante pintura refleja el 98,1 por ciento de la luz solar, que es mucho más que el promedio del 10 al 20 por ciento de la luz solar que la mayoría de las pinturas blancas comerciales hacen en la actualidad.

El nuevo producto es tan efectivo que enfría los edificios a unos increíbles 19 grados Fahrenheit. Xiulin Ruan, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Purdue, fue coautor del artículo científico publicado sobre los resultados.

Él y sus colegas creen que el revestimiento puede ayudar a combatir el calentamiento global y reducir nuestra dependencia del aire acondicionado e incluso de los intercambiadores de aire eléctricos.

pintura blanca
La isla griega de Mykonos y muchas otras islas de las Cícladas son conocidas por sus edificios encalados. Una nueva pintura blanca puede ayudar a mantenerlos, y al planeta Tierra, más frescos en el futuro. Atribuirle: Sevo Buscemi / Wikimedia Commons / CC0

Una vez aplicada, la nueva pintura puede mantener las superficies hasta 19 grados Fahrenheit más frías que sus alrededores, según Purdue. La nueva pintura, que según los investigadores podría estar disponible para su compra en el próximo año.

Los científicos responsables de este notable descubrimiento son del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Purdue. Recientemente publicaron sus innovadores resultados en la revista Materiales aplicados y fachadas de ACS.

Naxos
La isla griega de Naxos. Atribuirle: Foto de Sergio Alvarez Creative Commons Atribución: compartir en ambos

La investigación fue financiada tanto por el Centro de Investigación de Tecnología de Refrigeración de Purdue como por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea de EE. UU.

“Nuestra pintura absorbe sólo el 1,9 por ciento de la luz solar, mientras que la pintura comercial absorbe del 10 al 20 por ciento de la luz solar”, explica Rowan.

Contrariamente a la intuición, incluso la pintura blanca absorbe los rayos del sol y el calor en lugar de reflejar la mayor parte hacia el cielo. En los días soleados, incluso la pintura blanca se calienta mucho, lo que dificulta mantener frescos los espacios interiores.

Según Rowan, incluso las pinturas blancas más blancas en el mercado comercial reflejan hoy entre el 80 y el 90 por ciento de la luz como máximo.

Sifnos
Crédito: Iglesia Taxiarches, en Vathy Village en Sifnos. Fuente de imagen: Aquí / Wikimedia Commons /Actualización CC BY-SA 4.0.0

La nueva pintura Purdue no solo refleja casi toda la luz solar de regreso al espacio, sino que también envía calor infrarrojo lejos de la superficie del edificio, lo que equivale a una potencia de enfriamiento promedio de 113 vatios por metro cuadrado (10,7 pies cuadrados).

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Cuando se aplica pintura al techo de un edificio, dicen los investigadores, esto se traduce en ahorros significativos.

El efecto de enfriamiento supera al del aire acondicionado.

En el techo de una casa de 1,000 pies cuadrados, eso significa que se generarán 10 kilovatios de energía de enfriamiento a partir de la pintura, que, según Rowan, es más fuerte que la mayoría de los acondicionadores de aire centrales residenciales.

En el calor abrasador de Indiana, los investigadores probaron la nueva pintura en el edificio del campus de la Universidad de Purdue durante el mediodía en los días soleados, lo que demuestra que la pintura mantuvo la temperatura exterior ocho grados Celsius más baja que la temperatura ambiente en ese momento.

Sin embargo, por la noche, el rendimiento revolucionario de la pintura pasó a primer plano, cuando descubrieron que resultaba en superficies que permanecían 19 grados más frías que su entorno.

“Nuestra pintura puede perder calor al emitirlo, emite calor a las profundidades del espacio”, explicó Rowan. Smithsonian revista.

“Con esta pequeña absorción del sol, nuestra pintura pierde más calor del que absorbe. Esto es realmente emocionante para nosotros. Bajo el sol, se enfría a temperatura ambiente y esto es difícil de lograr”.

Las moléculas de sulfato de bario son un cambio de juego para los recubrimientos ultrablancos.

Un video creado por el equipo usando una cámara infrarroja muestra cuánta pintura enfría las superficies, y el blanco más blanco está representado por un cuadrado de color púrpura oscuro en el medio, lo que indica su temperatura más fría.

من الطبيعي أن تكون الدهانات البيضاء المتوفرة تجارياً ، حتى تلك التي يتم تسويقها على أنها منتجات عازلة للحرارة ، أكثر برودة من الدهانات الداكنة ، لكنها لا تزال تُصنع من ثاني أكسيد التيتانيوم ، الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية للشمس ، مما يتسبب في تسخين أي سطح تستخدم فيه encima.

“Las pinturas blancas comerciales son más frías que otras pinturas de colores oscuros, pero aún son más cálidas que la temperatura ambiente o ambiental”, señala Rowan.

Los investigadores naturalmente se escandalizaron al intentar utilizar materiales que pudieran reflejar los brutales rayos ultravioleta en lugar de absorberlos. Después de probar más de 100 sustancias diferentes durante los últimos siete años, finalmente encontraron sulfato de bario después de descubrir que el carbonato de calcio refleja un sorprendente 95,5% de la luz solar.

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El sulfato de bario fue increíblemente más eficaz que el carbonato de calcio. Ya se utiliza en cosméticos y papeles fotográficos, la sustancia se crea por reacción.
Hidróxido de bario y otras fuentes de bario con ácido sulfúrico.

Rowan y los otros investigadores también tomaron otras dos medidas para mejorar la naturaleza reflectante del recubrimiento, utilizando una concentración de seis veces más partículas de sulfato de bario que la mayoría de las pinturas resistentes al calor en el mercado. También utilizaron partículas de bario de diferentes tamaños en la mezcla.

“Descubrimos que si pones diferentes tamaños de partículas en tu pintura, cada tamaño de partícula podría dispersarse y reflejarse en diferentes longitudes de onda, todas las cuales reflejan el espectro completo de longitudes de onda de la luz solar”, dice Rowan.

El nuevo revestimiento es verdaderamente revolucionario, y no solo porque reducirá claramente la necesidad de aire acondicionado.

El revestimiento reducirá el calor térmico en las ciudades y el uso de combustibles fósiles

Cuando se utilizan acondicionadores de aire, simplemente eliminan el calor y la humedad del interior y lo transfieren al exterior, lo que aumenta el efecto de un disipador de calor general para una ciudad o pueblo.

Además, por supuesto, el uso de pintura reducirá la necesidad de electricidad y / o combustibles fósiles para los acondicionadores de aire.

Los investigadores dijeron que los tipos de ondas electromagnéticas emitidas por la superficie de revestimiento ultrablanco podrían atravesar la atmósfera y regresar al espacio profundo.

“Los acondicionadores de aire pueden enfriar su hogar, pero transfieren el calor del interior al exterior del hogar; el calor todavía está en la ciudad, todavía está en el piso y en nuestro aire”, dice Rowan.

“Entonces, incluso si no le importan las facturas de energía que está pagando, simplemente calienta el piso de todos modos. Nuestra pintura no usa energía, pero lo más importante es que envía calor al espacio. El calor no permanece encendido el suelo, por lo que realmente ayuda a que la Tierra se enfríe y podría detener la tendencia al calentamiento “.

Según los investigadores de Purdue, una capa extra blanca puede reducir el aire acondicionado hasta en un 70 por ciento en ciudades desérticas como Reno, Nevada, Phoenix y Arizona.

Llevando la experiencia al extremo, llegaron a la conclusión de que si pudieran cubrir entre el 0,5 y el 1 por ciento de la superficie de la Tierra, incluidos edificios, carreteras y tierras no utilizadas, lo que sea, con pintura extremadamente blanca, eso sería suficiente para detener el calentamiento global.

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“Es mucho espacio, pero si alguna vez necesitamos utilizar este enfoque para ayudar a revertir la tendencia del calentamiento, el precio sigue siendo asequible, la pintura no es cara”, dijo Rowan.

Los científicos de la Universidad de Purdue ya han solicitado una patente para la pintura ultra blanca y están comprometidos a determinar su durabilidad en uso residencial y comercial.

El precio no debería ser un problema, dice Rowan, ya que un galón cuesta aproximadamente lo mismo que un galón de pintura normal en este momento, aproximadamente entre $ 30 y $ 40 por galón.

Elizabeth Thompson, vicepresidenta del Consejo de Construcción Ecológica de EE. UU., Está fascinada por las perspectivas que la pintura tiene para el futuro.

“Cuando escuché por primera vez sobre esto, me estaba imaginando,” Vaya, esto se puede usar en todo tipo de condiciones urbanas diferentes en los Estados Unidos e internacionalmente “, dice.

“Sólo este potencial es muy poderoso y convincente. Sería genial ver cómo se desarrolla y cómo los investigadores pueden desarrollar sus aplicaciones”.

El U.S. Green Building Council es un grupo sin fines de lucro que ha desarrollado el sistema de clasificación de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED) para edificios sostenibles. Ahora ofrece un “crédito de reducción de isla de calor” para edificios cuyos propietarios estén trabajando para alcanzar los niveles de certificación LEED.

Y según Thompson, la nueva pintura Super White cambiará las reglas del juego en esta área.

Thompson dice que el uso de materiales que tienen una reflectancia solar inicial del 33 por ciento en la instalación o del 28 por ciento durante tres años es una forma en que los propietarios están tratando de hacer que sus edificios sean más compatibles con la energía. La tasa de reflexión del sol del 98,1 por ciento para la pintura de Burdeos elimina por completo estos requisitos.

“Este es un estadio completamente diferente para enfriar, lo cual es muy emocionante”, dijo Thompson.

“Es optimista. Esto es algo que todos esperamos que los científicos e investigadores nos ayuden a descubrir, y las oportunidades que no sabíamos que existían sobre cómo vivir de manera más sostenible”.

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