يصمم العلماء طلاءًا جديدًا ملونًا، يخفّض فاتورتك الكهربائية

صمم العلماء في جامعة ستانفورد طلاءًا جديدًا يمكنه المساعدة في تقليل اعتمادنا المتزايد على مكيفات الهواء والسخانات.

يأتي التصميم على شكل مجموعة من الألوان التي إذا استُخدامَت بالطريقة الصحيحة يمكن أن تخفض الفواتير الكهربائية والانبعاثات بشكل كبير.

لهذا الطلاء قدرة على عكس الأشعة تحت الحمراء المتوسطة المنبعثة من الشمس بنسبة 80% أي أكبر ب 10 مرات من قدرة الدهانات الملونة التقليدية على عكس تلك الأشعة.

و عادة ما يتم امتصاص هذه الأشعة بشكل حرارة على أسطح المباني، إذ أنّ استخدام الطلاء على السطح الخارجي للمبنى يحافظ على الحرارة وكذلك عند استخدامه على السطح الداخلي للمبنى أيضًا.

و لهذا يقول مطورو الطلاء أنه يقدم حلًا توفيريًا للطاقة على مدار العام إذ يمكن استخدامه في جميع الأحوال المناخية.

عندما تمت تجربة الطلاء في ظروف دافئة بشكل مصطنع، أدى إلى خفض مقدار الطاقة اللازمة لتبريد المساحة المغلقة بنسبة 21%.

أما في الظروف الباردة المصطنعة فإنه خفض الطاقة اللازمة للتسخين بنسبة 36%.

يقدّر الباحثون أن الطلاء يمكنه أن يوفر 7.4% من الطاقة اللازمة لتسخين أو تهوية أو تبريد مبنى سكني متوسط الارتفاع.

وهذه ليست نسب قليلة، باعتبار أن الأبنية في الولايات المتحدة تساهم بنسبة 40% من إجمالي استهلاك الطاقة في البلاد والكثير منها مخصص للتسخين والتهوية وتكييف الهواء.

في جميع أنحاء العالم تصبح درجات الحرارة العظمى أكثر حدة وتواترًا مع تغير المناخ وفي العديد من الحالات تبقى مكيفات الهواء طريقتنا الأولى للتغلب على ارتفاع الحرارة.

وتشير بعض التقديرات إلى أنه بحلول عام 2050 سوف تجد مكيفات الهواء طريقها إلى ثلثي العوائل في العالم، إذ أنه وبلا شك يمكن لهذه الأجهزة إنقاذ الأرواح، ولكنها ليست الطريقة الأرخص أو الأكثر نفعًا لتبريد الأبنية مما يساهم في انبعاثات الكربون والتلوث الهوائي، وبالتالي تعريض تلك الأرواح للخطر.

يساعد الطلاء وأنواع الزجاج الأخرى على عكس ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة لكن هذا الإصدار الجديد من ‘ستانفورد’ ليس فضيًّا أو أبيضَ نقيًا، بل مجموعة مختلفة من الألوان تتضمن: (الأبيض، الأزرق، الأحمر، الأصفر، الأخضر، البرتقالي، البنفسجي والرمادي الداكن).

إن احتمال وجود ‘قوس قزح’ هذا يعود إلى الطلاء الجديد الذي يحتوي طبقتين تتشكلان في سلسلة:

1. الأولى: هي الطبقة السفلية العاكسة التي تحتوي رقائق ألمنيوم فضية.

2. الثانية: هي طبقة علوية شفافة بالأشعة تحت الحمراء محتواها جسيمات نانوية غير عضوية ملونة.

وصممتا هاتان الطبقتان سابقًا لتعكسا أطوال الموجات الأخرى من ضوء الأشعة تحت الحمراء فهو ليس فريدًا بشكلٍ كامل على الرغم من أنه فعال تمامًا.

كتب المؤلفون: “إن تعدد استعمال الطلاء إلى جانب تطبيقه على الأسطح المتنوعة من مختلف الأشكال والمواد، وجعلها أكثر فائدة على نطاق واسع ضمن مجموعة من السيناريوهات”.

وعند استخدامه على السطح الخارجي للبناء فإن ضوء الأشعة تحت الحمراء يمر عبر الطبقة العليا ويرتد عن الطبقة السفلية التي تشبه المرآة، وبهذه الطريقة لا يمتص البناء الحرارة الصادرة من الشمس.

والأفضل من ذلك أن كلتا الطبقتين ضد الماء وتعملان في البيئتين الرطبة والحارة.

يقول عالم المواد ‘يي كوي’ من جامعة ستانفورد: “يجب علينا تخفيض الطاقة والانبعاثات على نطاق عالمي بالنسبة لكلٍّ من التدفئة وتكييف الهواء وذلك لتحقيق الأهداف المتعلقة بالانبعاثات السفلية”.

إن كيفية تقليل التغير الحراري بين أماكن العمل والمعيشة لدى الإنسان ومحيطهما تنال اهتمامًا متزايدًا، كما وتؤدي إلى الحاجة لمواد جديدة للعزل المتطور، مثل: (الأفلام المنخفضة الانبعاثات للنوافذ).

ويواصل الفريق صقل تقنيته ويأمل في جعل الطلاء ذو طابعٍ تجاري في المستقبل.

نشرت هذه الدراسة في مجلة ‘يناس’.