Este o realitate indubitabila faptul ca tehnologiile de control al temperaturii, cum ar fi aerul conditionat, contribuie în mod semnificativ la emisiile de gaze cu efect de sera la nivel mondial.
Conform unor calcule recente efectuate de oamenii de stiinta de la Laboratorul National pentru Energie Regenerabila din SUA, aerul conditionat este responsabil pentru eliberarea echivalentului a 1.950 de milioane de tone de dioxid de carbon anual, adica aproape 4% din toate emisiile globale de gaze cu efect de sera.
Printre numeroasele solutii propuse ca alternative la aerul conditionat s-a adaugat recent una pe cât de inedita, pe atât de simpla. Este vorba despre un „geam de racire”, mai precis un tip de panouri de sticla care pot fi instalate pe suprafetele exterioare ale cladirilor pentru a reduce considerabil consumul de aer conditionat si, implicit, a atenua schimbarile climatice.
Radiatia solara, absorbita aproape în totalitate
Mai multi cercetatori de la Universitatea din Maryland au colaborat la acest proiect, având ca scop combaterea cresterii temperaturilor globale. Ei au dezvoltat un material care poate reduce caldura în interiorul locuintelor, magazinelor si birourilor fara niciun fel de consum de electricitate, apelând la adâncurile reci ale spatiului.
Noua tehnologie implica un strat de sticla microporoasa, conceput pentru a emite lumina infrarosie la o anumita lungime de unda care poate trece cu usurinta prin atmosfera fara a fi absorbita. Gratie acestui strat protector, noul tip de sticla poate scadea temperatura materialului de sub ea cu 3,5 grade Celsius într-o dupa-amiaza foarte calduroasa de vara si, potrivit primelor testari efectuate în faza de prototip, are potentialul de a reduce cu 10% emisiile anuale de carbon ale unui bloc de apartamente de dimensiuni medii.
Potrivit echipei de cercetare condusa de profesorul universitar Liangbing Hu din cadrul Departamentului de Stiinta si Ingineria Materialelor al Universitatii Maryland, acoperirea functioneaza în doua moduri: în primul rând, sticla reflecta pâna la 99% din radiatia solara, pentru a împiedica cladirile sa absoarba caldura.
În al doilea rând, noul tip de sticla trimite caldura receptata sub forma de radiatie infrarosie cu unde lungi în universul înghetat, unde temperatura este în general de aproximativ minus 270 de grade Celsius, adica doar câteva grade peste zero absolut.
O tehnologie care „va schimba felul cum traim”
Materialele traditionale din sticla tind sa absoarba si sa retina caldura, ceea ce duce la cresterea temperaturilor în interiorul cladirilor. Pe de alta parte, printr-un fenomen cunoscut sub numele de „racire prin radiatie”, spatiul actioneaza ca un radiator de caldura pentru constructiile de pe Pamânt.
Acestea ar putea profita de noul design al sticlei de racire pentru a evacua cantitati mari de caldura catre cerul rece infinit de dincolo de atmosfera. Acelasi fenomen permite Pamântului sa se raceasca singur, în special în noptile senine, desi cu emisii mult mai putin intense decât cele ale noului tip de sticla.
„Este o tehnologie care schimba regulile jocului si care simplifica modul în care putem mentine cladirile racoroase si eficiente din punct de vedere energetic”, a declarat Xinpeng Zhao, cercetator stiintific si unul dintre principalii autori ai studiului. „Acest lucru ar putea schimba felul cum traim si ne-ar putea ajuta sa avem mai multa grija de casa noastra si de planeta noastra.”
Spre deosebire de încercarile anterioare de fabricare a unor materiale de racire, noua sticla dezvoltata la Universitatea Maryland este stabila din punct de vedere ecologic – fiind capabila sa reziste expunerii la apa, radiatii ultraviolete, murdarie si chiar la foc, întrucât suporta temperaturi de pâna la 1.000 de grade Celsius.
Sticla poate fi aplicata pe o varietate de suprafete, cum ar fi tigla, caramida si metal, ceea ce face ca tehnologia sa poata fi adoptata pentru o utilizare pe scara larga. În plus, tehnologia sticlei de racire poate fi aplicata si altor tipuri de suprafete, cum ar fi panourile solare, pentru a preveni supraîncalzirea acestora si a le îmbunatati eficienta generala. Acest lucru deschide noi posibilitati de generare si utilizare a energiei regenerabile.
O parte a solutiei la schimbarile climatice
Echipa lui Zhao a folosit particule de sticla fin macinate ca liant, ceea ce le-a permis sa evite polimerii si sa sporeasca du-rabilitatea pe termen lung a materialului la exterior. Totodata, dimensiunea particulelor constituente a fost special aleasa pentru a maximiza emisia de caldura în infrarosu, reflectând în acelasi timp lumina solara.
Dezvoltarea sticlei de racire se aliniaza cu eforturile globale de reducere a consumului de energie si de combatere a schimbarilor climatice, a declarat Liangbing Hu, subliniind rapoartele recente potrivit carora vara acestui an ar fi putut fi cea mai fierbinte la nivel global din ultimii 125.000 de ani.
„Aceasta sticla este mai mult decât un nou material, este o parte esentiala a solutiei la schimbarile climatice”, a spus savantul de origine chineza. „Prin reducerea utilizarii aerului conditionat, facem pasi importanti pentru a utiliza mai putina energie si pentru a ne reduce amprenta de carbon. Aceasta arata cum noua tehnologie ne poate ajuta sa construim o lume mai racoroasa si mai ecologica.”
Alaturi de Hu si Zhao, profesorul de inginerie mecanica Jelena Srebric si profesorul Zongfu Yu de la Departamentul de Inginerie Electrica si Informatica de la Universitatea Wisconsin-Madison au colaborat, de asemenea, la acest studiu.
Membrii echipei se concentreaza acum pe testarea suplimentara si pe aplicatiile practice ale sticlei lor de racire. Ei sunt optimisti în ceea ce priveste perspectivele de comercializare a acesteia si au creat un start-up, „CeraCool”, pentru a extinde proiectul si comercializa sticla de racire.
GABRIEL TUDOR
Comentarii