Martinez jaume 2021a

La pintura més blanca del món: 98,1% de reflexió solar

Un equip de la Purdue University (Indiana, Estats Units) ha desenvolupat la que segons ells és la pintura més blanca del món. Asseguren que tot just cobrint un 1% de la superfície terrestre amb la nova pintura es podrien aconseguir resultats en la lluita contra el canvi climàtic, gràcies al seu alt nivell de reflexió de la llum.

Sulfat de bari, un blanquejant insoluble, pràcticament innocu

El sulfat de bari (BaSO₄) és una substància emprada entre d'altres com a contrast radiològic, en l'emblanquiment de paper i de cosmètics, i en la fabricació de pigments. A diferència d'altres compostos de bari, que són moderadament tòxics, el BaSO₄ és insoluble en l'aigua, de manera que la intoxicació accidental és molt difícil.

És gràcies a aquesta substància que investigadors de la Purdue University (Indiana, Estats Units) han aconseguit de crear una pintura que reflecteix fins a un 98,1% de la llum solar que rep. Els seus treballs han estat publicats a Applied Materials & Interfaces el mes de maig de 2021. En la recerca hi han col·laborat altres institucions, com per exemple l'Air Force Office of Scientific Research.

Val a dir que en temptatives anteriors (octubre de 2020) el mateix equip havia assolit reflexions del 95,5% utilitzant carbonat de calci (CaCO₃). Les pintures blanques tradicionals, cal assenyalar, són capaces de reflectir entre el 80% i el 90% de la llum, insuficient per contribuir activament al refredament ambiental.

Imatge de Xiulin Ruan, professor d'enginyeria mecànica a la Purdue University i promotor d'aquesta actuació, amb una mostra de la nova pintura (© Purdue University)

Contràriament a les pintures blanques clàssiques, en els treballs de camp duts a terme per l'equip de la Purdue s'ha constatat que les zones cobertes amb aquesta nova pintura romanen de mitjana a uns 4,5 ⁰C per dessota de les àrees circumdants, cosa que equival a una potència mitjana de refredament de 117 W/m², en condicions d'insolació directa. S'han aconseguit àdhuc puntes de refredament de fins a -7,3 ⁰C.

La imatge de càmera infraroja, presa sota insolació directa, mostra que la nova pintura (blanc a l'esquerra, blau fosc a la dreta) realment refreda la zona d'aplicació respecte de les àrees circumdants, cosa que fins ara no havien aconseguit altres pintures que es comercialitzen com a reflectores de la calor (© Purdue University)

Els desenvolupadors de la nova pintura estimen que si s'emprés per cobrir l'1% de la superfície del planeta (posem per cas, zones desèrtiques rocalloses) es podria aconseguir resultats notables en la lluita contra el canvi climàtic. Més enllà de la seva eficàcia en una hipotètica aplicació massiva, planetària, l'ús a petita escala de la nova pintura també pot reduir significativament la necessitat de climatització dels edificis, contribuint a reduir la despesa energètica: segons l'equip de la Purdue University, l'aplicació de la nova pintura sobre 1.000 peus quadrats (uns 93 m²) de cobertes o terrats suposa una potència de refredament de 10 kW (més gran que les dels sistemes de climatització convencionals utilitzats per la major part dels edificis). Cal assenyalar que el 10% de l'electricitat consumida mundialment l'any 2018 va ser destinada a sistemes de climatització, ventilació i refrigeració, i que aquest percentatge podria assolir el 40% en l'horitzó 2050, segons l'informe The Future of Cooling de l'Agència Internacional de l'Energia (IEA).

La nova pintura deu la seva eficàcia reflectora a la utilització de molècules de BaSO₄ de diferents mides, cosa que permet ampliar el rang de l'espectre lumínic rebutjat. Val a dir que augmentant la concentració de sulfat de bari es podria obtenir una pintura encara més blanca, amb una millora marginal dels índexs de reflexió; ara bé, segons l'equip de la Purdue això podria resultar en una major fragilitat de la pintura, que s'esquerdaria i s'escrostonaria més fàcilment.

Aquesta pintura reflectant és el resultat de sis anys de recerca durant els quals s'han analitzat les propietats de més de cent materials, fins arribar a tot just una desena de possibles candidats amb cadascun dels quals s'han assajat unes cinquanta formulacions.

En l'estudi menat per la Purdue University s'ha demostrat que la nova pintura de sulfat de bari pot resistir la intempèrie. Els desenvolupadors del producte asseguren a més que la tècnica que han emprat per crear-lo és compatible amb els processos tradicionals de fabricació de pintures: a l'espera de l'eventual producció industrial d'aquest nou material per a la construcció, la Purdue University ja n'ha sol·licitat la patent.

Autors

Redactat per: Alfonso Martínez Jaume

Per saber-ne més: Purdue University, Applied Materials & Interfaces