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SpanishSuperweiße Farbe, die Gebäude kühlen kann
Wissenschaftler haben eine weiße Farbe entwickelt, die so viel der Sonnenstrahlen reflektiert, dass sie bei vollem Sonnenschein die Wände von Gebäuden unter die Umgebungstemperatur abkühlen kann. Die neue Erfindung ist billig 
herzustellen und kann mit gängigen Technologien produziert werden. Forscher finden bereits Dutzende von Anwendungen für diese bemerkenswerte Farbe, auch wenn es noch einige Zeit dauern wird, sie auf den Markt zu bringen.
Die neue superweiße Farbe reflektiert 95,5 Prozent des Sonnenlichts. Die bisher verwendeten Technologien ermöglichten es, eine Farbe zu erhalten, die etwa 80-90 Prozent des Sonnenlichts reflektiert. Bisher war jedoch keine Farbe in der Lage, die Temperatur eines Gebäudes unter die Umgebungstemperatur zu bringen.
Neue Forschungsergebnisse wurden in den Cell Reports Physical Science veröffentlicht. https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100221
Bild Quelle: Pixabay
Hervorragende weiße Farbe zur Kühlung von Gebäuden
Diese Technologie macht die Welt, wie wir sie kennen, veränderbar. Heutzutage ist in Regionen mit heißem Klima die gebräuchlichste Art, Räume in Gebäuden zu kühlen, der Einsatz von Klimaanlagen, die Wärme von innen nach außen übertragen. Diese Systeme benötigen beträchtliche Energiemengen, emittieren überschüssige Wärme, die Städte in "Wärmeinseln" verwandelt.
Aus diesem Grund suchen Wissenschaftler seit mehreren Jahrzehnten nach einer Farbe, die möglichst viel der Sonnenstrahlen reflektiert. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Technologien eingesetzt: Glas, Titanoxide, Teflon. Obwohl die Auswirkungen vielversprechend waren, konnte keine Lösung kommerziell genutzt werden. Dieses Mal kann die neue Kühltechnologie in kommerziellen Farben eingesetzt werden. Nach Ansicht von Forschern könnten sie sogar billiger zu produzieren sein als bisher.
- Die Herausforderung bestand darin, eine Lösung zu entwickeln, die die Temperatur der Gebäudewände selbst bei voller Sonneneinstrahlung unter die Umgebungstemperatur senkt", sagt der Hauptautor der Entdeckung von Professor Xiulin Ruan von der School of Mechanical Engineering an der Purdue University in Indiana. - Wir wollten eine einschichtige, zuverlässige Farbe mit der richtigen Molekularmatrix. Eine solche Farbe würde Gebäude auf der Grundlage physikalischer Phänomene kühlen, was für die Verlangsamung der globalen Erwärmung sehr wichtig wäre", fügt der Wissenschaftler hinzu.
Vielversprechende Testergebnisse
Um eine Farbe zu entwickeln, mit der Gebäude unter die Umgebungstemperatur gekühlt werden können, verwendeten Ruan und seine Kollegen Calciumcarbonat-Füllstoffe, die weniger ultraviolettes Licht absorbieren und auf der Erde reichlich vorhanden sind. Dadurch wird die Technologie billiger. Die Wissenschaftler verwendeten auch eine hohe Partikelkonzentration von 60 Prozent und setzten Partikel unterschiedlicher Größe ein, um unterschiedliche Wellenlängen zu dispergieren. All dies hat die Fähigkeit der Farbe, Sonnenlicht zu streuen, erhöht.
Die Wissenschaftler führten eine Demonstration durch, um zu zeigen, wie gut diese Modifikationen die Fähigkeit der Farbe, Sonnenlicht zu reflektieren, erhöht haben. Die Tests wurden zwei Tage lang in West Lafayette, Indiana, durchgeführt. Die Farbe hielt die Wand des Gebäudes tagsüber um 1,7 Grad Celsius und nachts um bis zu 10 Grad kühler als die Umgebungstemperatur.
Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Kühlleistung der Farbe bei direkter Sonneneinstrahlung 37 W/m2 überstieg. Ruan und sein Team führten dann einen zweiten Test durch, bei dem sie die Leistung ihrer Erfindung mit kommerziell erhältlichen Farben verglichen. Eine Infrarotkamera zeigte an, dass eine Acrylfarbe auf Kalziumkarbonatbasis im Sonnenlicht eine niedrigere Temperatur beibehalten konnte als ihr kommerzielles Gegenstück.
Mögliche Anwendungen
Ruan argumentiert, dass die neue Technologie unter anderem in Wohn- und Geschäftsgebäuden eingesetzt werden kann, was die Kühlkosten senken wird. Die Farbe kann auch zur Kühlung von Datenzentren, Lagerhäusern, Autos, externen elektrischen und Telekommunikationssystemen verwendet werden. Die Farbe kann auch für militärische Anwendungen verwendet werden.