Egy új, festékszerű bevonat önállóan hűti az épületeket és vizet is gyűjt a levegőből
A kutatók olyan polimer bevonatot fejlesztettek, amely egyszerre hűti az épületeket és von ki vizet a levegőből. Energia nélkül működik, a vízhiány enyhítésében is segíthet.
A Sydney-i Egyetem és a Dewpoint Innovations startup kutatói létrehoztak egy nanotechnológiával fejlesztett, festékszerű polimer bevonatot, amely energiafelhasználás nélkül képes csökkenteni az épületek hőmérsékletét, miközben vizet gyűjt, közvetlenül a levegőből.
A kutatók szerint az anyag hozzájárulhat a globális vízhiány kezeléséhez, és mérsékelheti az energiaigényes hűtőrendszerek használatát.
Passzív hűtés és vízgyűjtés egy anyagban
Chiara Neto professzor csapata olyan porózus polimer bevonatot készített, amely visszaveri a napfény 97 százalékát, és hőt bocsát ki a levegőbe. A bevonat akár hat Celsius-fokkal hűvösebb maradhat a környező levegőnél, még közvetlen napsütésben is.
A hűvös felület pedig kedvez a légköri vízpára lecsapódásának, így az apró cseppekben összegyűlik rajta.
„Ez a technológia nemcsak a hűtőtető-bevonatok tudományát viszi előre, hanem megnyitja az utat a fenntartható, olcsó és decentralizált édesvízforrások előtt is – ami kulcsfontosságú a klímaváltozás és a növekvő vízhiány korában” – fogalmazott Neto.
A hathónapos kültéri vizsgálat során megállapították, hogy a bevonat az év 32 százalékában gyűjtött harmatot, így kiszámítható és fenntartható vízellátást biztosított (akár csapadékmentes időszakokban is), és ideális körülmények között napi 390 milliliteres vízhozamot produkál egy négyzetméteren.
A kutatásról szóló tanulmány az Advanced Functional Materials folyóiratban jelent meg, azzal az állítással, hogy a passzív hűtés és a vízgyűjtés összevonható egy festékszerű anyagban, amely nagy területen is alkalmazható.
A következő lépés egy vízbázisú hűtő-vízgyűjtő festék fejlesztése
A polivinilidén-fluorid-ko-hexafluor-propénből (PVDF-HFP) készült porózus bevonatok különböznek a hagyományos fehér festékektől, mert nem használnak UV-visszaverő pigmenteket, például titán-dioxidot.
„A mi tervezésünk a belső porózus szerkezet révén éri el a magas fényvisszaverést, így a bevonat tartós marad, anélkül, hogy hordozná a pigmentalapú festékek környezeti hátrányait” – magyarázta Dr. Ming Chiu, a tanulmány vezető szerzője, egyben a Dewpoint Innovations technológiai igazgatója.
„Mivel eltávolítottuk az UV-elnyelő anyagokat, sikerült túllépni a napsugárzás visszaverésének hagyományos korlátain, miközben a szórt fényvisszaveréssel elkerültük a vakító csillogást. Ez az egyensúly a teljesítmény és a vizuális kényelem között megkönnyíti az anyag alkalmazását, és vonzóbbá teszi a gyakorlati felhasználásban” – tette hozzá.
A kutatók a kísérlet során percenként rögzítették a hűtési és vízgyűjtési adatokat, megerősítve, hogy a bevonat teljesítménye a féléves kísérlet alatt nem romlott. Ez azért különösen fontos, mert a csapat szerint a hasonló technológiák a legtöbbször gyorsan tönkremennek, ám ez az anyag stabil maradt.
Neto szerint a fejlesztés megkérdőjelezi azt a feltételezést, hogy a harmatgyűjtés csak nedves éghajlaton működik.
„Bár a párás körülmények ideálisabbak, a harmat száraz és félszáraz területeken is kialakulhat, mivel éjszaka nő a levegő páratartalma. Nem az eső pótlásáról van szó, hanem annak kiegészítéséről – víz biztosításáról ott és akkor, amikor más források korlátozottak.”
A Dewpoint Innovations most egy vízbázisú festékváltozatot fejleszt, amelyet hagyományos festőhengerekkel vagy permetezőkkel is fel lehet vinni az épületekre.
Képünk illusztráció. Forrás: Freepik
