Devlet destekli Science and Technology Daily gazetesinin haberine göre Çin, yaz aylarında duvar sıcaklıklarını 25 santigrat derece düşürebilen bir süper kaplamanın seri üretimine başladı.
7 Eylül'de yayımlanan habere göre, ülkenin güneyindeki ada eyaleti Hainan'da bir petrokimya tesisinde altı ay boyunca gerçek koşullarda test edilen malzeme, radyatif soğutma prensibiyle çalışıyor. Kaplama ne elektriğe ne de soğutucu maddeye ihtiyaç duyuyor ve genel performansının dünyada bilinen rakipleri arasında en yüksek seviyede olduğu belirtiliyor.
Kaplamanın kamu altyapısında ve konutlarda daha geniş kullanım potansiyeli de bulunuyor.
Binalar üzerindeki sıcaklık etkisini azaltma ihtiyacı, bu yaz Avrupa'da açıkça görüldü. Rekor sıcak dalgaları, klimalı evi olmayan çok sayıda kişiyi bunaltıcı sıcakta bıraktı.
Kaplama, laboratuvar buluşu olmaktan çıkıp seri üretim aşamasına geçti bile.
Onlarca deneme partisinin ardından araştırma ekibi, hammadde öğütme ve formülasyondan nihai ürün testine kadar uzanan üretim standartlarını oluşturdu. Haberde, yıllık üretim kapasitesinin 600 bin ton olduğu kaydedildi.
Hainan'daki petrokimya rafinerisinde kavurucu güneş, her biri 3 bin metreküp hacmindeki küresel sıvılaştırılmış gaz tanklarını sürekli ısıtıyor. Anında soğutma yapılmazsa iç basınç hızla yükseliyor ve ciddi güvenlik riskleri doğuyor.
Tesis daha önce tankları soğutmak için yoğun su tüketen yağmurlama sistemlerine bel bağlıyordu. Şimdi ise bu süper kaplamayla kaplanan tanklar, sıfır enerji tüketimiyle dikkat çekici bir kendini soğutma etkisi sağlıyor.
Özel olarak tasarlanmış inorganik dolgu maddeleri ve polimer reçinelerden oluşan kaplama, yüksek güneş yansıtıcılığı ile güçlü ısı yayılımını bir arada sunuyor.
Kaplama, güneş radyasyonunun büyük bölümünü yansıtırken tankta biriken ısıyı kızılötesi enerji olarak dışarı yayıyor; bunun için elektriğe ya da soğutucu maddeye gerek kalmıyor.
Öncü malzeme, merkezi Suzhou'da bulunan devlete ait China Construction Eco-Development şirketi ile Heilongjiang eyaletindeki Harbin Teknoloji Enstitüsü (HIT) tarafından ortaklaşa geliştirildi.
Suzhou merkezli şirketin bir Ar-Ge direktörüne göre, açık havada 30 derecelik bir günde kaplanmış bir tankın yüzey sıcaklığı yaklaşık 25 derece düşebiliyor; bu da iç sıcaklığı yaklaşık 7 derece azaltıyor.
Bazı tahminlere göre geleneksel yağmurlama sistemleriyle aynı soğutma etkisini elde etmek, tank başına günde yaklaşık 35 ton su tüketimi anlamına geliyor.
China Construction Eco-Development'ın Ar-Ge merkezi başkanı Li Xiang, haberde şu sözleriyle aktarıldı: "Aşırı sıcak dalgalarında bile soğutma kaplaması tankın içini güvenli bir sıcaklıkta tutabiliyor."
Bu, belirli bir kızılötesi yayılım penceresi sayesinde mümkün oluyor. Bilim insanları, 8 ila 13 mikrometre arasındaki atmosferik kızılötesi bantta ısının Dünya atmosferini delip doğrudan uzayın dondurucu boşluğuna yayılabildiğini uzun süredir biliyor.
Ancak geleneksel radyatif soğutma malzemelerinin hem yüksek yansıtıcı hem de yüksek yayıcı olabilmesi için kalın uygulanması gerekiyor. Bu hacimlilik; daha yüksek maliyet ve ısı dağıtım verimliliğinde düşüş gibi bir dizi dezavantajı beraberinde getiriyor.
Araştırma ekibi bu engeli, insan derisindeki kırışıklıkların mikroskobik yapısından biyomimetik ilham alarak aştı. Farklı işlevsel dolgu maddelerini birlikte çalışacak şekilde görevlendirerek, çok daha ince bir katmanda hem yüksek yansıtma hem de yüksek yayılım elde ettiler.
Bu tasarımın kaplama kalınlığını 500 mikrometreden 100 mikrometreye — standart bir A4 kâğıdından bile ince bir seviyeye — indirdiği, buna karşılık güneş yansıtıcılığını ve kızılötesi yayılımı yüzde 97'ye çıkardığı belirtiliyor.
Kaplama aynı zamanda son derece dayanıklı. Hainan'daki 180 günlük saha denemesi sırasında, boya filmi kabarmadan ya da soyulmadan 40 bin fırçalama testine dayandı. Geliştiriciler bu eskime hızına dayanarak etkili ömrünü 15 yıla kadar tahmin ediyor.
Proje, bilimsel araştırmanın endüstriyel uygulamayla buluşmasına örnek teşkil ediyor.
HIT'ten Wang Fuqiang, temel kaplamayı akademik araştırması sırasında geliştirdi. Ancak bulgularını yayımladıktan sonra proje büyük ölçüde rafa kalktı; ta ki Wang, tam da bu tür gelişmiş bir soğutma çözümü arayan devlet inşaat şirketiyle yolu kesişene kadar.
İki taraf daha sonra teknolojiyi ticarileşmeye taşımak için güçlerini birleştirdi.
Laboratuvar numuneleriyle başlayan süreçte birkaç yıl boyunca test, optimizasyon ve doğrulama çalışmaları yürüttüler. Sonunda, malzemenin optik performansından ödün vermeden istikrarlı ve büyük ölçekli üretime olanak tanıyan bir üretim süreci geliştirdiler.
