Crean la pintura más blanca del planeta: refleja 98% la luz solar y ayudaría a enfriar el calentamiento de la Tierra

La nueva pintura refleja el 98% de la luz solar e irradia calor infrarrojo a través de la atmósfera hacia el espacio. En las pruebas, enfrió las superficies 4.5 ° C por debajo de la temperatura ambiente, incluso con luz solar intensa. Los investigadores dijeron que la pintura podría estar en el mercado en uno o dos años.

Los techos pintados de blanco se han utilizado para enfriar edificios durante siglos. A medida que el calentamiento global aumenta las temperaturas, la técnica también se está utilizando en edificios urbanos modernos, como en Ahmedabad en India y la ciudad de Nueva York en Estados Unidos .

Las pinturas blancas reflectantes disponibles actualmente son mucho mejores que los materiales oscuros para techos, pero solo reflejan el 80-90% de la luz solar y absorben la luz ultravioleta. Esto significa que no pueden enfriar superficies por debajo de la temperatura ambiente. La nueva pintura hace esto, lo que reduce la necesidad de aire acondicionado y las emisiones de carbono que producen, que están aumentando rápidamente.

“Nuestra pintura puede ayudar a luchar contra el calentamiento global al ayudar a enfriar la Tierra, ese es el punto genial”, dijo el profesor Xiulin Ruan de la Universidad Purdue en los Estados Unidos. "Producir el blanco más blanco significa que la pintura puede reflejar la máxima cantidad de luz solar hacia el espacio".

 

Una imagen infrarroja muestra cómo una muestra de la 'pintura más blanca' (el cuadrado púrpura oscuro en el medio) enfría el tablero por debajo de la temperatura ambiente.

Ruan dijo que pintar un techo de 93 metros cuadrados (1,000 pies cuadrados) daría una potencia de enfriamiento de 10 kilovatios: "Eso es más poderoso que los acondicionadores de aire centrales utilizados por la mayoría de las casas".

La nueva pintura fue revelada en un informe en la revista ACS Applied Materials & Interfaces . Tres factores son responsables del rendimiento de enfriamiento de la pintura. En primer lugar, se utilizó sulfato de bario como pigmento que, a diferencia del pigmento de dióxido de titanio convencional, no absorbe la luz ultravioleta. En segundo lugar, se utilizó una alta concentración de pigmento: 60%.

En tercer lugar, las partículas de pigmento eran de tamaño variado. La cantidad de luz dispersada por una partícula depende de su tamaño, por lo que el uso de un rango dispersa más el espectro de luz del sol. El laboratorio de Ruan había evaluado más de 100 materiales diferentes y probado alrededor de 50 formulaciones para cada uno de los más prometedores. Su pintura más blanca anterior usaba carbonato de calcio (tiza) y reflejaba el 95,5% de la luz solar.

La pintura de sulfato de bario permite que las superficies estén por debajo de la temperatura del aire ambiente, incluso bajo la luz solar directa, porque refleja gran parte de la luz del sol y también irradia calor infrarrojo en una longitud de onda que no es absorbida por el aire. “La radiación puede atravesar la atmósfera y perderse directamente en el espacio profundo, que es extremadamente frío”, dijo Ruan.

Los investigadores dijeron que la pintura ultra blanca usa un solvente acrílico estándar y podría fabricarse como pintura convencional. Afirman que la pintura tendría un precio similar a las pinturas actuales, con sulfato de bario en realidad más barato que el dióxido de titanio. También han probado la resistencia de la pintura a la abrasión, pero dijeron que se necesitaban pruebas de intemperismo a más largo plazo para evaluar su durabilidad a largo plazo.

Ruan dijo que la pintura no representa un riesgo para la vista de las personas: “Nuestra superficie refleja la luz del sol de manera difusa, por lo que la energía que va en una dirección en particular no es muy fuerte. Simplemente se ve de un blanco brillante, un poco más blanco que la nieve ".

La universidad y el equipo de investigación han presentado conjuntamente una patente para la pintura, que ahora está trabajando con una gran corporación hacia la comercialización: “Creemos que esta pintura estará ampliamente disponible en el mercado, en uno o dos años, espero, si lo hacemos rápido ".

Lukas Schertel, un experto en dispersión de luz de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, que no formaba parte del equipo de investigación, dijo: “El uso de pintura para enfriar no es nuevo, pero aún tiene un alto potencial para mejorar nuestra sociedad, ya que es usó. Este estudio da un paso hacia soluciones comercialmente relevantes. Si se mejora aún más, estoy convencido de que dicha tecnología puede desempeñar un papel en la reducción de las emisiones de carbono y tener un impacto global ”.

Schertel dijo que la alta concentración de pigmento en la pintura y las capas relativamente gruesas utilizadas plantean cuestiones de costo: "El pigmento es el principal costo de la pintura". Ruan dijo que su equipo esperaba optimizar la pintura para que se pueda usar en capas más delgadas, quizás mediante el uso de nuevos materiales, para que sea más fácil de aplicar y tenga un costo menor.

Andrew Parnell, que trabaja en recubrimientos sostenibles en la Universidad de Sheffield, Reino Unido, dijo: “El principio es muy emocionante y la ciencia [en el nuevo estudio] es buena. Pero creo que puede haber problemas logísticos que no son triviales. ¿Cuántos millones de toneladas [de sulfato de bario] necesitaría? "

Parnell dijo que se necesitaría una comparación del dióxido de carbono emitido por la extracción de sulfato de bario con las emisiones ahorradas por un menor uso de aire acondicionado para evaluar completamente la nueva pintura. También dijo que los techos verdes, en los que crecen las plantas, podrían ser más sostenibles donde sea práctico.

Project Drawdown, una organización benéfica que evalúa soluciones climáticas, estima que los techos blancos y los techos verdes podrían evitar entre 600 my 1.100 millones de toneladas de dióxido de carbono para 2050, aproximadamente el equivalente a dos o tres años de las emisiones anuales totales del Reino Unido.