Festék, ami egyúttal hőszigetelő is

A Stanford Egyetem kutatói fejlesztettek ki egy olyan hőszigetelő festékanyagot, amely számos színben létezik, és amellyel csökkenteni lehet például a lakásaink téli fűtési, vagy nyári légkondicionálási költségeit, s ezzel csökkenhet az üvegházgáz-kibocsátás is.

A belső terek fűtése és hűtése felel a világ energiafelhasználásának 13, üvegházgáz-kibocsátásának 11 százalékáért. A PNAS folyóiratban közzé tett eredmények szerint a Stanford kutatóinak festéke 36 százalékkal tudta csökkenteni a fűtésre fordítandó energiát, mesterségesen lehűtött, kísérleti környezetben. Hasonló kísérletben a hűtési energia 21 százalékkal volt kevesebb. Az USA különféle éghajlati régióinak körülményeire modellszámításokat végeztek, és a festék külső (külső falakon, tetőkön) alkalmazásával 7,4 százalékkal csökkent egy átlagos 10-12 emeletes társasház fűtési, szellőzési és hűtési energiaigénye.

Bár az előrejelzések alapján a fűtésre fordítandó energia csökkenni fog (ez a fűtés javuló hatékonyságának inkább köszönhető, mint a felmelegedésnek), a légkondicionálásé viszont nő, főként a fejlődő országokban. Ahhoz azonban, hogy a zéró szén-dioxid-kibocsátást esélyünk legyen elérni, mindkét területen csökkenteni kell a felhasznált energia mennyiségét. Emiatt is fontos kutatási terület a hőszigetelés, legyen szó épületek falairól, vagy épp az ablakokra helyezhető fóliákról.

A jelenlegi hőszigetelő hatású festékek szürke és ezüstös-fémes árnyalatban léteznek csak, ez pedig egészen lekorlátozza a használatukat az esztétikai igények miatt. A most kifejlesztett festék két, külön felhordott rétegből áll: az alsó, hőszigetelő rétegben alumínium-pelyhek találhatóak, ez infravörös-visszaverő anyag. A második, külső réteg ultravékony, infravörösben áteresztő, és számtalan színben előforduló szervetlen nanorészecskéket tartalmaz. A napfény infravörös összetevőjét elnyelik a felületek (beleértve persze a földfelszínt), s ez okozza a felmelegedés mintegy felét.

Ha az új festékkel bevonnak egy felületet, az infravörös sugárzás a külső, vékony, színes rétegen áthatol, ám az alsó visszaveri, és így a sugárzás nem melegíti a felületeket, hűsen tartva az épületet. A belső tereken alkalmazva (pl. egy szoba falain) a festék hasonló elven hat a fűtés esetében, ekkor is az infravörös sugárzást veri vissza, vagyis a hő nem távozik a falakba, hanem melegíti a szobát. A mérések alapján a festék az infravörös sugárzás közepes hullámhossz-tartományú részének 80 százalékát veri vissza, a színes réteg pedig a közeli-infravörösből is visszaver egy keveset, tovább csökkentve a légkondicionálási költségeket.

A kutatók a tesztek során fehér, sötétszürke, kék, piros, sárga, zöld, narancssárga és lila színekkel végeztek vizsgálatokat, ezek a hagyományos festékeknél tízszer jobb infravörös-visszaverők voltak.

A festékkel bevonhatók például a hűtött árut szállító járművek is – ezeknél a hűtési költség kb. a teljes útiköltség felét teszi ki. A festékanyag mindkét rétegét bármilyen felületre fel lehet hordani festékszóróval, így rengeteg lehetséges felhasználási területe volna. A festék vízálló, így könnyen tisztítható is a felület, számtalan extrém körülménynek is ellenállt (savas közeg, igen magas és igen alacsony hőmérséklet).

Jelenleg szerves oldószerekkel használható a festék, a kutatók azon dolgoznak, hogy elkészítsék egy vízbázisú változatát is, ami még környezetbarátabb megoldást jelenthetne.