Автор фото, Getty Images
Простий, малотехнологічний метод може допомогти охолодити будинки. Розглянемо наукові основи цього французького рішення.
Коли рекордна спека охопила Францію, деякі магазини виявили, що їхні запаси простого, недорогого та неочікуваного продукту — порошку крейди — вичерпані.
Цей продукт, відомий як Blanc de Meudon, або мелонська крейда, зазвичай застосовується у виробництві фарб або як очисний засіб. Однак, зіткнувшись із рекордними температурами, винахідливі громадяни почали використовувати крейдяний матеріал як побутовий засіб проти спеки, покриваючи ним вікна в навчальних закладах та житлових приміщеннях.
Змішаний з водою та потім нанесений на скло, він створює матове, білувате покриття, яке пропускає певну кількість світла, але відбиває тепло.
Зростаюча кількість досліджень вказує на те, що за цим саморобним методом охолодження може стояти ґрунтовна наукова база.
Зважаючи на те, що хвилі спеки стають все частішими та інтенсивнішими через зростання глобальної температури, що становить особливу загрозу для міського населення, чи може простий шар білої фарби допомогти людям краще переносити спеку?
Відбивне охолодження
Біла фарба — зазвичай нанесена на стіни та дахи — широко відома своїм ефектом охолодження. Загалом, білі поверхні відбивають сонячне світло та тепло, тоді як темні поверхні їх поглинають.
Цей принцип може бути застосований для охолодження будівель та міст. Широко доступна біла фарба опівдні може зменшити температуру поверхні щонайменше на 1,7°C порівняно з температурою довкілля.
Фарби, спеціально розроблені для максимального охолодження, такі як надбіла фарба, продемонстрували здатність знижувати температуру в приміщенні на кілька градусів, не лише відбиваючи сонячне світло, але й випромінюючи тепло через процес, відомий як “випромінювальне охолодження”.
Одне дослідження ультрабілої фарби, проведене науковцями з Університету Пердью в Індіані, США, показало, що вона може відбивати до 98,1% сонячного світла, тоді як звичайна біла фарба відбиває приблизно 85% сонячного світла. Інше дослідження виявило, що комбінування її з шаром ультрачорної фарби під нею може знизити денну температуру до 7,6°C.
Проте, ще однією причиною ефективності крейди є властивості її основного компонента, карбонату кальцію (CaCO3), який не тільки має високий ступінь відбиття, але й стійкий до сонячного випромінювання.
«Крейда здебільшого складається з CaCO3, — зазначає Сян’юй Лі, науковий співробітник Дослідницького центру охолоджувальних технологій Університету Пердью. — Вона поглинає дуже мало сонячного світла, включно з видимим спектром, що й надає їй білого кольору».
Автор фото, Getty Images
Підпис до фото, Блан де Медо, або медонський мерланг, допомагає французам залишатися в прохолоді цього літа
Крім того, крейда не поглинає ультрафіолетове випромінювання та мінімально поглинає ближнє інфрачервоне світло, що робить її чудовим матеріалом для відбиття всього спектру сонячного випромінювання.
Ця властивість спонукала деяких науковців використовувати наночастинки карбонату кальцію у розробці нових видів «суперохолоджуючої» фарби.
«Ці типи часток широко застосовуються в радіаційно-охолоджувальних фарбах, а також у нашій суперохолоджуючій фарбі», — говорить Цзяшуо Ван, аспірант Університету Нового Південного Уельсу в Сіднеї, Австралія, який бере участь у проекті розробки охолоджуючої фарби.
Крейда також використовувалася як покриття для тканин, що зберігає прохолоду. Частинки карбонату кальцію — основного складника крейди — ефективно відбивають ультрафіолетове та ближнє інфрачервоне світло (частину сонячного випромінювання, яка переносить тепло).
Крім того, крейда вважається відносно безпечною щодо впливу на здоров’я та довкілля, хоча можуть існувати певні ризики для здоров’я дихальних шляхів при використанні крейди в приміщенні та вдиханні її частинок.
Білі вікна та «круті» покрівлі
Згідно з повідомленнями французьких ЗМІ, попит на Blanc de Meudon призвів до дефіциту продукту по всій країні, оскільки люди шукають способи впоратися з температурами, що перевищують 40°C.
Blanc de Meudon традиційно застосовувався для побілки вітрин магазинів під час ремонту або садівниками у теплицях. Однак, після того, як метод використання крейдяної фарби поширився в соціальних мережах, попит на цей продукт значно зріс, як повідомляють французькі газети.
«Ми чули про цю ідею деякий час, обговорювали її під час останньої спеки, але забули придбати, — цитує Ouest France покупця на ім’я Філіп. — Тепер вже занадто пізно! Усюди все розкуплено!»
Деякі французькі школи також використовували крейдяну фарбу для покриття своїх вікон, хоча офіційні особи попереджали, що це «не чарівне рішення», і що школам натомість потрібні належним чином термоізольовані дахи.
Багато мешканців також побілили вікна своїх помешкань.
«Якщо вікна пофарбовані в білий колір, це значно знижує температуру в приміщенні, і цей ефект є сильнішим порівняно з побілкою стін», — зазначає Лі.
Крейда, як і біла фарба загалом, є недорогою. І на відміну від кондиціонерів, які посилюють загальний тепловий ефект і проблему викидів, споживаючи енергію та виділяючи тепло назовні, фарбування потребує енергії лише під час її виробництва.
Пофарбовані в білий колір прохолодні дахи — відомі у Франції як покрівля «le cool» — також набувають все більшої популярності як екологічний, малотехнологічний спосіб боротьби з екстремальною спекою. Ця ідея спирається на давню традицію в багатьох південних регіонах Європи, наприклад, у Греції, де будинки фарбують у білий колір для захисту від спеки.
Для тих, хто зацікавлений в іншому домашньому засобі, існує альтернатива: йогурт. Експеримент, проведений науковцями у Великій Британії, показав, що температура в приміщенні будинку з вікнами, пофарбованими йогуртом, була в середньому на 0,6°C нижчою. Вони виявили, що тонка плівка молочного продукту може охолодити кімнати до 3,5°C під час спекотної та сонячної погоди. Спойлер: спочатку розчин має неприємний запах, але він швидко зникає після висихання йогуртової фарби.