Pasywne zimno

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Na Uniwersytecie Stanforda opracowano rewolucyjny materiał, który może chłodzić budynki bez potrzeby uruchamiania klimatyzacji. Cienka, wielowarstwowa powłoka ułatwia transfer energii z budynku w postaci promieniowania podczerwonego, a jednocześnie niezwykle efektywnie odbija światło słoneczne. Na ocieplającej się Ziemi pasywne systemy chłodzenia będą na wagę złota. Już w tej chwili w USA nawet 15% energii używanej przez budynki jest wykorzystywana przez system klimatyzacyjny. Wynalazcy nowego materiału mają nadzieję, że w przyszłości będzie można natryskiwać go na ciała stałe.

Nowy system, nazwany przez jego twórców radiacyjnym chłodzeniem fotonicznym, został precyzyjnie skonstruowany tak, by energia, emitowana przezeń w postaci promieniowania podczerwonego, nie była zatrzymywana przez atmosferę i nie ogrzewała otaczającego powietrza. Ma ona przechodzić przez atmosferę i wypromieniowywać w przestrzeń kosmiczną. Pomyślcie o tym jak o oknie w kosmos - mówi profesor Shanhui Fan, który stoi na czele zespołu badawczego. Jednak samo wypromieniowywanie energii nie wystarczy. Powłoka ze Stanforda jest też niezwykle efektywnym lustrem, odbijającym 97% promieniowania słonecznego. Stworzyliśmy radiator, który jest również doskonałym lustrem - mówi jeden z członków zespołu badawczego, Aaswath Raman. Dzięki starannie dobranym właściwościom nowa powłoka jest o 5 stopni Celsjusza chłodniejsza niż otaczające ją powietrze.

Materiał złożony z siedmiu warstw dwutlenku krzemu i tlenku hafnu ułożonych na warstwie srebra ma zaledwie 1,8 mikrometra grubości. Jest zatem cieńszy niż najcieńsza folia aluminiowa. Poszczególne warstwy nie mają jednakowej grubości. Każda z nich została dobrana tak, by wypromieniowywać podczerwień o takiej długości fali, która nie zostaje zablokowana przez atmosferę.

Prace grupy Fana zdobyły uznanie kolegów po fachu. To wspaniały przykład potęgi nanofotoniki - mówi profesor Marin Soljacic z MIT-u. Zespół pokazał, w jaki sposób można pasywnie chłodzić różne struktury wypromieniowując ciepło w zimną przestrzeń kosmiczną - zachwyca się noblista i emerytowany profesor Stanforda Burton Richter.

Zastosowanie pracy grupy Fana w praktyce wymaga rozwiązania co najmniej dwóch problemów. Pierwszym z nich jest stworzenie systemu efektywnego transferu ciepła z wnętrza budynku do powłoki. Drugi to skalowanie produkcji. Prototyp ma wielkość pizzy. Do praktycznego zastosowania konieczna będzie produkcja wielkich paneli. Uczeni ze Stanforda mówią jednak, że na świecie istnieją fabryki, które są w stanie wyprodukować panele odpowiedniej wielkości.

« powrót do artykułu