Echave-Sustaeta 2022j

Al Trimestral d’RDI núm. 39 us vam parlar d’una nova pintura blanca desenvolupada per la Purdue University, amb una capacitat de reflexió de la llum solar propera al 98%. El mateix equip ha aconseguit, ara, fer-ne una de més fina i lleugera.

Podrem prescindir dels aparells de refrigeració?

La refrigeració radiativa és aquella que s’aconsegueix quan els objectes o els edificis són capaços de radiar la llum infraroja d’ona llarga a l’entorn, comparativament més fred. És el que durant segles s’ha vingut aplicant en entorns com la Mediterrània, on són freqüents els edificis pintats de blanc.

En la línia de fabricar pintures cada cop amb més capacitat de reflexió solar, la universitat nord-americana de Purdue (Indiana) en va desenvolupar una a base de sulfat de bari, que us presentàrem fa uns quants mesos. El mateix equip, ara, ha aconseguit crear-ne una altra, més lleugera i més fina, amb una substància que fins ara s’ha vingut emprant en la lubricació de motors d’automoció i en cosmètica: el nitrur de bor hexagonal (h-BN).

Les troballes de l’equip de la Purdue University fent servir l’h-BN com a pigment van ser presentades a l’article “Thin Layer Lightweight and Ultrawhite Hexagonal Boron Nitride Nanoporous Paints for Daytime Radiative Cooling”, publicat a Cell Reports Physical Science.

Val a dir que en condicions normals la major part de la radiació infraroja reflectida és bloquejada o absorbida pel diòxid de carboni o per les molècules d’aigua presents a l’atmosfera. Nogensmenys, hi ha una petita “finestra atmosfèrica” per on la radiació infraroja amb longituds d’ona d’entre uns 8 i uns 14 micròmetres (infraroig d’ona llarga, LWIR) pot efectivament escapar de l’atmosfera cap a l’espai profund.

La “finestra atmosfèrica”, per la qual poden escapar de l’atmosfera certes longituds d’ona (Kjetil Ree, Wikimedia Commons, Creative Commons License)

Doncs bé, la nova pintura sembla ser més efectiva a rebutjar la radiació solar de les longituds d’ona indicades. A més, incorpora bombolles d’aire que la fan un 80% més lleugera que no pas l’anterior, la de sulfat de bari. I pel que fa al gruix de la pintura, s’ha pogut reduir dels 0,4 mm de la d’abans als 0,15 mm de la nova: així, la pintura d’h-BN pot ser adequada fins i tot per als exteriors de vehicles i avions, i a més, probablement, tindrà un cost més baix.

A l’esquerra, gruix de la pintura anterior desenvolupada per la Purdue University, de sulfat de bari; a la dreta, gruix de la nova, basada en nitrur de bor hexagonal (h-BN) (© Andrea Felicelli, Purdue University)

De l’article publicat per la Purdue University es desprenen també altres dades interessants en relació amb la nova pintura amb h-BN: té una capacitat de reflexió solar del 97,9%, i pesa 0,029g/cm², cosa que suposa una reducció significativa en comparació amb altres pintures. I segons els assaigs duts a terme, la pintura és capaç de refredar al llarg de tot el dia, fins i tot sota radiació solar directa, amb mitjanes diàries de reducció d’entre 5 i 6°C respecte de la temperatura de l’entorn.

Els beneficis ambientals que podria tenir l’ús generalitzat d’aquesta pintura d’h-BN són clars: reducció de la necessitat de dispositius de refrigeració, amb el consegüent estalvi d’energia i d’emissions carbòniques associades. Tot això sense limitar-se a desplaçar l’aire calent des de l’interior cap a l’exterior, com fan de fet els aparells d’aire condicionat, sinó llençant-lo literalment fora de l’atmosfera sense cap despesa energètica.

Autors

Redactat per: Alfonso Martínez Jaume

Per saber-ne més: Cell Reports Physical Science