Kylande färgen kan minska behovet av luftkonditionering

Artikeln är uppdaterad

Det finns så kallad värmeavvisande färg på marknaden, men den reflekterar som mest 80-90 procent av solljuset och saknar förmågan att sänka ytan till en temperatur som ligger under omgivningen. Nu har Purdue University i Indiana tagit fram en vit färg som reflekterar 95,5 procent av solstrålningen.

Skiktet hindrar effektivt den infraröda strålningen från att värma upp väggar och tak, men det mest imponerande är att den målade ytan kan hålla en temperatur som är ner till 1,7°C lägre än de omgivande obehandlade ytorna. Forskarna tror att färgen till fullo kan ersätta husägarnas behov av luftkonditionering.

I många länder är kylning av byggnader en stor energislukare. Enligt USA:s energimyndighet går sex procent av all el som produceras i landet till luftkonditionering av hemman, detta till en årlig kostnad på 29 miljarder dollar för ägarna. Elproduktionen alstrar i sin tur utsläpp av 117 miljoner ton koldioxid.

Universitetet ser även en vidare miljöpotential i att solstrålningen skickas tillbaka ut i rymden, och forskarnas vision är en stor andel målade byggnader som tillsammans med exempelvis bestrukna vägbanor sammantaget skulle kunna ge en kylande effekt på hela klimatet, i och med att värmen inte fångas innanför vår atmosfär.

Ämnet vanligt i naturen

Utvecklingen av innovationen har varit komplicerad, och forskarnas sexåriga studie bygger i sin tur vidare på ett arbete som inleddes av andra redan på 70-talet. Universitetet tittade på ett drygt hundratal kombinationer av material och från dem gallrade man ut tio starka kandidater. Vinnare blev ett recept baserat på kalciumkarbonat.

Ämnet är mycket vanligt förekommande i naturen, och utblandat i vit färg så reflekterar partiklarna av kalciumkarbonat nära nog all infraröd strålning. Det beror på ett stort bandgap i atomstrukturen, vilket bidrar till den kylande effekten – men låg konduktivitet och transparens spelar också in. Tätt packade partiklar av en varierad storlek gör att färgen kan reflektera ett bredare spektrum av våglängder.

En låg produktionskostnad är avgörande för att färgen ska komma till nytta, och enligt forskarna kommer priset till och med att vara lägre än för konventionell målarfärg. Men den besparing som ägaren av en målad byggnad kan göra genom en minskad mängd luftkonditionering ligger på blygsamma 1 dollar om dagen för en enplansvilla.

Nu jobbar Purdue University på att ta fram alternativ i andra färger än vitt. Forskarnas studie är publicerad i Cell Reports Physical Science.