Una vernice ultra bianca per rinfrescare la casa e risparmiare l'ambiente

di Andrea Begnini

09/06/2021

Il professor Xiulin Ruan e un esempio di vernice ultra bianca. Foto tratta dal sito della Purdue University

I ricercatori della Purdue University hanno sviluppato una nuova vernice che riflette il 98,1% della luce solare e può mantenere le superfici oltre 7 gradi più fresche rispetto all'ambiente circostante. La nuova vernice, che potrebbe essere disponibile in un paio di anni, potrà agevolare un minore consumo dei condizioni d'aria e aiutare a combattere il riscaldamento globale. Il team di scienziati del dipartimento di ingegneria meccanica di Purdue ha recentemente pubblicato i risultati delle ricerche sulla vernice, finanziata dal centro di ricerca sulle tecnologie di raffreddamento dell'università e dall'Air Force, sulla rivista ACS Applied Materials & Interfaces. La vernice assorbe solo l'1,9% della luce solare, mentre le vernici commerciali ne assorbono dal 10 al 20%.

La nuova vernice ultra-bianca riflette quasi tutti i raggi del sole e allontana il calore a infrarossi dalla superficie, fornendo una potenza di raffreddamento media di 113 watt per metro quadrato. Se stesa sul tetto di una casa di circa 90 metri quadrati, ciò si traduce in una potenza di raffreddamento di 10 kilowatt. In un test condotto durante le ore più calde sul tetto di un edificio del campus a West Lafayette, nell'Indiana, la vernice ha mantenuto le superfici esterne 13 gradi più fresche rispetto alle temperature ambientali circostanti. Di notte, la vernice ha mantenuto le superfici di 7 gradi più fresche rispetto a quelle circostanti.

Ha spiegato Xiulin Ruan, professore di ingegneria meccanica alla Purdue e uno dei coautori dello studio: “Con così poco assorbimento dal sole, la nostra vernice perde più calore di quanto ne assorbe. Le vernici bianche sul mercato ora sono in genere realizzate con biossido di titanio, che riflette determinate lunghezze d'onda della luce solare, principalmente la luce visibile e le lunghezze d'onda dell'infrarosso, ma assorbe i raggi ultravioletti del sole, causando il riscaldamento della superficie”. I ricercatori hanno testato più di 100 materiali diversi negli ultimi sette anni, restringendo infine la loro selezione al solfato di bario, un noto composto riflettente i raggi UV che viene utilizzato nei cosmetici e nei colori ad olio. Per migliorare ulteriormente la capacità della vernice di riflettere la luce ed emettere calore hanno utilizzato un'alta concentrazione di particelle di solfato di bario - 60% rispetto al 10% nelle vernici attuali.

I potenziali vantaggi della vernice ultra-bianca sono duplici: mantenere fresche le superfici e ridurre l'uso di condizionatori d'aria. Il che può aiutare a ridurre la combustione di combustibili fossili. Inoltre, i condizionatori d'aria in genere funzionano rimuovendo il calore dagli spazi interni e spingendolo all'esterno, un metodo noto come convezione. Questo trasferimento di calore, insieme ad altre cause, può contribuire all'effetto “isola di calore”, un fenomeno che si verifica quando le città diventano più calde delle aree circostanti, richiedendo così ancora più aria condizionata. La vernice ultra-bianca, invece, utilizza le radiazioni per trasferire il calore, inviando onde elettromagnetiche che possono attraversare l'atmosfera e raggiungere lo spazio profondo.

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