Нова разработка на испански учени показва как нанотехнологиите могат да намалят нуждата от климатизация и част от разходите за охлаждане на сгради.
Изследователи от Института по микро и нанотехнологии IMN-CNM към испанския научен съвет CSIC са разработили полимерна наноструктура, която може да поддържа изложена на слънце повърхност с до 12.9°C по-хладна, без използване на електричество.
Технологията се основава на т.нар. пасивно радиационно охлаждане. Вместо компресори, вентилатори или друг активен източник на енергия материалът отразява голяма част от слънчевата радиация и едновременно излъчва натрупаната топлина в инфрачервения спектър.
Основата на разработката е полимерът PVDF – поливинилиден флуорид. Изследователите не разчитат единствено на неговите свойства, а създават специфична триизмерна наноструктура чрез нанопорести шаблони от анодизиран алуминиев оксид.
Именно тази структура позволява да бъдат подобрени оптичните и топлинните характеристики на материала.
При оптимизираната версия учените отчитат 82.4% отражение на входящата слънчева радиация и 96.7% топлинно излъчване в инфрачервения диапазон между 8 и 13 микрометра.
Изчисленият охлаждащ капацитет достига 182.3 W на квадратен метър при слънчева радиация от 1000 W/m².
Тест в реални условия
Разработката е изпитана върху покрив в Трес Кантос край Мадрид.
В най-горещите и слънчеви дни повърхността, покрита с материала, е била с до 12.9°C по-хладна спрямо контролна проба без покритие.
Това е особено интересно от гледна точка на бизнеса със сгради и енергийна ефективност.
При достатъчно мащабиране подобни материали могат да намерят приложение върху:
покриви и фасади;
производствени и логистични сгради;
автомобили;
електронни устройства;
оборудване, работещо на открито.
Потенциалът е не само в намаляването на температурата, а в намаляването на необходимостта от активно охлаждане.
Защо това има значение за бизнеса
Охлаждането е сериозен разход за много предприятия – от офиси и търговски центрове до складове, производствени помещения и центрове за данни.
Затова технологиите за пасивно управление на температурата постепенно се превръщат от научна тема в икономически въпрос.
Ако подобни покрития могат да бъдат произведени евтино и в големи мащаби, те биха могли да намалят натоварването на климатичните системи, разходите за електроенергия и пиковото потребление през горещите дни.
Самите изследователи уточняват, че технологията все още е в процес на разработване. Според тях обаче производственият подход е сравнително евтин и е съвместим със съществуващи индустриални процеси.
Точно тук ще бъде и решаващият тест – дали впечатляващите лабораторни и полеви резултати могат да бъдат превърнати в продукт, който е достатъчно издръжлив, достъпен и лесен за масово приложение.
За бизнеса това е още един пример как енергийната ефективност все по-често идва не само от нови машини, а и от нови материали.
Източник: Darik Business Review