超白涂料如何助力应对气候变化

本文于2022年10月21日更新。

• 新型白色涂料可反射高达98.1%的阳光。

• 1,000平方英尺的面积可获得10千瓦的制冷功率。

• 几百年来，人们一直将墙壁和屋顶涂成白色，以反射热量。

有了超白涂料，谁还需要空调？……

美国印第安纳州普渡大学的科学家表示，他们研发出一种新型涂料，其白度超群，有望取代空调，同时助力应对气候变化。

“如果用这种涂料覆盖约1,000平方英尺的屋顶面积，我们估计可获得10千瓦的制冷功率，”普渡大学机械工程教授阮秀林（Xiulin Ruan）说，“这比大多数住宅使用的中央空调功率还要大。”

普渡大学机械工程教授阮秀林手持其实验室制备的、有记录以来最白的涂料样品。Image: 普渡大学/Jared Pike

普通商用白色涂料反而会使表面升温。普渡大学称，其产品可排斥表面的红外热量，并反射高达98.1%的阳光。该产品优于80%至90%的同类产品，也超过了研究人员此前研发的超白涂料所反射的95.5%的阳光。

白上加白

这种涂料为何反光性如此强？主要归功于一种名为硫酸钡的化合物，该化合物也用于使相纸呈现白色。涂料中不同尺寸的颗粒也有助于提高其反光性。

在一次户外演示中，研究团队表明，该涂料可使物体表面在夜间比周围环境低19华氏度（10.5摄氏度）。在正午强烈阳光照射下，它还可使物体表面降温8华氏度（4.4摄氏度）。

将墙壁和屋顶涂成白色以反射热量的做法已有数百年历史。自20世纪70年代以来，业界一直尝试开发辐射制冷涂料，以作为传统空调的可行替代方案。这种新型涂料是六年研究的成果。

2022年10月，该涂料的研发团队宣布，他们已将其做得更薄、更轻，使其适用于飞机和汽车等交通工具。

普渡大学研究人员为全球最白的涂料研发出一种新配方，使其更薄、更轻。Image: 普渡大学图片/Andrea Felicelli

保持凉爽

随着全球气温上升，越来越多的人依赖降温设备来保持安全与舒适。国际能源署预测，到2050年，空调的能源需求将增长两倍，相当于在未来30年里每秒新增10台空调。

据国际能源署《制冷未来》报告，维持空调和电风扇运转所需的电力占全球用电量的20%。

在美国加利福尼亚州洛杉矶，部分街道和人行道已涂上一种名为CoolSeal的白色涂层，以帮助降低城市温度。据该市街道服务局称，这使得这些街道的平均气温比其他街道低10至15华氏度（5.5至8.3摄氏度）。

已有研究表明，将街道和人行道涂成白色可降低附近区域的温度。Image: 街道服务局

加利福尼亚州死亡谷近期气温不断刷新纪录。2020年，气象专家记录到的有史以来最高的温度为华氏130度，即54摄氏度。