Πρωτοποριακή βαφή ψύχει τα κτίρια και παράγει πόσιμο νερό από τον αέρα

Φανταστείτε ένα υλικό που μπορεί ταυτόχρονα να μειώνει τη θερμοκρασία των κτιρίων και να παράγει καθαρό, πόσιμο νερό από τον αέρα. Δεν πρόκειται για επιστημονική φαντασία, αλλά για το αποτέλεσμα μιας συνεργασίας ανάμεσα στο University of Sydney και τη νεοφυή εταιρεία Dewpoint Innovations. Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα καινοτόμο επίχρισμα τύπου βαφής, ένα πολυμερές υλικό που αντανακλά σχεδόν το σύνολο του ηλιακού φωτός έως και 97% και συγχρόνως συλλέγει υγρασία από την ατμόσφαιρα. Η ανακάλυψη αυτή υπόσχεται να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας για ψύξη και να προσφέρει μια νέα, αποκεντρωμένη πηγή νερού, ειδικά σε περιοχές που πλήττονται από ξηρασία.

Η αρχή λειτουργίας του στηρίζεται σε έναν ευφυή συνδυασμό οπτικών και φυσικών ιδιοτήτων. Η επιφάνεια της βαφής διαθέτει πορώδη μικροδομή που όχι μόνο ανακλά το ηλιακό φως σχεδόν ολοκληρωτικά, αλλά και αποβάλλει θερμότητα με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας προς τον ουρανό. Έτσι, η θερμοκρασία του υλικού μπορεί να διατηρηθεί έως και έξι βαθμούς χαμηλότερα από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, ακόμα και κάτω από έντονη ηλιοφάνεια. Αυτή η θερμική διαφορά δημιουργεί τις ιδανικές συνθήκες για να συμπυκνωθεί η υγρασία του αέρα σε μικροσκοπικά σταγονίδια νερού, όπως ακριβώς συμβαίνει όταν θολώνει ο καθρέφτης στο μπάνιο μετά από ένα ζεστό ντους.

Τα πρώτα πειράματα απέδειξαν ότι η ιδέα δεν είναι απλώς θεωρητική. Κατά τη διάρκεια μιας εξάμηνης δοκιμής στην οροφή του Sydney Nanoscience Hub, η βαφή συγκέντρωσε νερό για περίπου το ένα τρίτο του χρόνου, ακόμη και σε περιόδους χωρίς βροχή. Σύμφωνα με τις μετρήσεις, κάθε τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας καλυμμένο με το νέο υλικό μπορεί να παράγει έως και 390 χιλιοστόλιτρα νερού την ημέρα. Με λίγα λόγια, μια επιφάνεια δώδεκα τετραγωνικών μέτρων θα αρκούσε για να καλύψει τις ημερήσιες ανάγκες ενός ατόμου σε πόσιμο νερό.

Η απόδοση της βαφής δεν βασίζεται σε χρωστικές ουσίες, όπως συμβαίνει με τις κοινές ανακλαστικές βαφές. Η αυστραλιανή ομάδα κατάφερε να παρακάμψει τους φυσικούς περιορισμούς της ηλιακής ανακλαστικότητας, σχεδιάζοντας ένα υλικό του οποίου η λάμψη προέρχεται αποκλειστικά από τη δομή του και όχι από τη χημεία του. Όπως εξήγησε ο Dr. Ming Chiu, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας και τεχνικός διευθυντής της Dewpoint Innovations, «ξεπεράσαμε το φυσικό όριο της ανακλαστικότητας αφαιρώντας τα στοιχεία που απορροφούσαν την υπεριώδη ακτινοβολία και μείωναν την απόδοση». Το αποτέλεσμα είναι ένα υλικό που διαχέει το φως ομοιόμορφα, χωρίς να δημιουργεί εκτυφλωτικές αντανακλάσεις.

Η πρακτική πλευρά του σχεδίου δείχνει εξίσου υποσχόμενη. Η Dewpoint Innovations ήδη εργάζεται πάνω σε μια έκδοση της βαφής με βάση το νερό, ώστε να μπορεί να εφαρμοστεί εύκολα με ρολό ή ψεκασμό, όπως οποιοδήποτε εμπορικό χρώμα. Η λύση αυτή θα μπορούσε να καλύψει όχι μόνο στέγες αλλά και τοίχους κατοικιών ή βιομηχανικών εγκαταστάσεων, προσφέροντας ταυτόχρονα ψύξη και συλλογή υγρασίας.

Αν η τεχνολογία αποδειχθεί αποτελεσματική και σε μεγάλη κλίμακα, το αντίκτυπό της θα μπορούσε να είναι τεράστιο. Σε χώρες με υψηλές θερμοκρασίες και περιορισμένους υδάτινους πόρους, όπως περιοχές της Αφρικής, της Μέσης Ανατολής ή της Αυστραλίας, η ενεργειακή κατανάλωση για ψύξη και η έλλειψη καθαρού νερού αποτελούν ήδη δύο από τις πιο πιεστικές προκλήσεις. Ένα υλικό που μπορεί να μειώσει τις ανάγκες κλιματισμού και παράλληλα να παράγει νερό, χρησιμοποιώντας απλώς την ηλιακή ακτινοβολία, θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά το τοπίο.

[source]