Учени пресметнаха, че глобалното затопляне може да бъде спряно, ако 2% от повърхността на Земята бъде боядисана в бял цвят

Изследователи от университета Purdue са създали бяла боя, която, нанесена върху покрив, може да понижи температурата на повърхността и да охлади сградата под него.

Сюлин Руан, професор по машинно инженерство в университета Purdue, не се е стремял към Книгата на рекордите на Гинес, когато е започнал да се опитва да създава нов вид боя. Той имал по-висша цел: да охлажда сградите, за да предотврати затоплянето на Земята.

През 2020 г. д-р Руан и екипът му представят своето откритие: вид бяла боя, способна да отразява 95% от слънчевите лъчи от повърхността на Земята – те се връщат обратно нагоре през атмосферата и изтичат в дълбокия космос. Няколко месеца по-късно компанията обяви още по-ефективен състав, който увеличава отражението на слънчевата светлина до сериозните 98%.

Свойствата на новата боя са почти приказни. Тя може да направи повърхностите с 4°C по-хладни от температурата на околния въздух по обяд и с 11°C по-хладни през нощта, като понижава температурата в сградите и с 40% намалява нуждата от климатична инсталация. Според д-р Руан боята е хладна на допир дори под палещото слънце. За разлика от климатиците, боята не изисква енергия за работа и не нагрява околния въздух.

През 2021 г. Гинес я признава за най-бялата боя в историята и оттогава тя е носител на няколко награди. Първоначално боята е била предназначена за покриви на къщи, но сега широко се използва от производителите на дрехи, обувки, автомобили, камиони и дори космически кораби. Миналата година д-р Руан и екипът му обявиха, че са успели да разработят по-лека версия на боята, която може да отразява топлината от автомобилите.

„Всъщност не се опитвахме да създадем най-бялата боя в света“, казва д-р Руан в интервю. „Искахме да помогнем в борбата с климатичните промени. Искахме да видим дали можем да пестим енергия и в същото време да охлаждаме Земята“.

Според д-р Руан, въпреки че боята официално е най-бялата в света, тя не е ослепителна, защото разсейва светлината. Тя не изглежда много по-различно от бялата боя в магазините.

Боята ще може да се използва в търговската мрежа след около една година, като в момента се работи за подобряване на нейната трайност и устойчивост на замърсяване. Според д-р Руан екипът на Purdue работи с известна компания, но все още не желае да я назове. Екипът разработва и цветни бои, които използват ултрабелия материал като основа.

„Те ще се представят по-неефективно от белите, но по-добре от редица други търговски бои“, казва той.

Тъй като климатичната криза се задълбочава, учените спешно разработват отразяващи материали, включително различни видове покрития и филми, които биха могли пасивно да охлаждат Земята. Тези материали се базират на принципите на физиката, които позволяват на топлинната енергия да напуска Земята при определени дължини на вълните през така наречения „прозрачен прозорец“ в атмосферата и да излиза в космическото пространство.

Д-р Руан (вляво) и Джоузеф Пийпълс от университета Purdue използват инфрачервена камера, за да сравнят ефективността на охлаждане на проби от бяла боя за покриви.

Инфрачервените изображения показаха, че образецът на боята (тъмнолилавият квадрат в центъра) всъщност охлажда дъската под температурата на околната среда, което не се постига дори от предлаганите в търговската мрежа отблъскващи топлината бои.

Джереми Мъндей, професор по електротехника и компютърно инженерство в Калифорнийския университет в Дейвис, който изследва чистите технологии, счита, че това пренасочване на енергията би имало нищожно малко или никакво въздействие върху космоса. Според него Слънцето вече излъчва повече от милиард пъти повече топлина в сравнение със Земята и този метод просто ще отразява вече генерираната от Слънцето топлина.

„Това е все едно да излееш чаша чиста вода в океана“, каза д-р Мъндей.

Той пресметна, че ако материали като боята Purdue Ultra White покрият между 1 и 2% от повърхността на Земята, което е малко над половината от площта на Сахара, планетата вече няма да поглъща повече топлина, отколкото излъчва, и глобалните температури ще спрат да се повишават.

Д-р Мандей отбелязва, че покриването на половината от Сахара или на която и да е съседна повърхност с такова количество излъчващ материал е невъзможно по редица причини, сред които практичност, проблеми с дивата природа и метеорологични бедствия, причинени от внезапно охлаждане на един единствен регион.

Но разпределянето на охлаждащите зони по целия свят може да донесе глобални и локални ползи, като например компенсира ефекта на „топлинния остров“ в градовете, който възниква, тъй като повечето сгради поглъщат и задържат много повече топлина, отколкото естествените повърхности като гори, вода и растения.

Въпреки че жителите на горещи и живописни места като Санторини и Казабланка отдавна използват бяла боя, за да охлаждат домовете си, а общините все по-често прибягват до боядисване на покривите в бяло, д-р Руан казва, че белите бои в търговската мрежа обикновено отразяват 80-90% от слънчевата светлина. Това означава, че те все още поглъщат 10-20% от топлината, която на свой ред затопля повърхностите и околния въздух. За сравнение, боята от Purdue поглъща много по-малко слънчева топлина и излъчва много повече топлина в пространството, което дава възможност за охлаждане на повърхностите до температура, по-ниска от стайната.

Въпреки това опасенията има. Стандартната версия на ултрабялата боя на Purdue използва бариев сулфат, който трябва да се извлича, което увеличава въглеродния отпечатък, въпреки че д-р Руан отбеляза, че титановият диоксид, който се използва в по-голямата част от търговските бои, се получава по абсолютно същия начин.

Геоинженерството – манипулирането на различни процеси с цел контролиране климата на Земята – също е критикувано, че отклонява вниманието от основния проблем: хората трябва да спрат да изгарят изкопаеми горива, за да избегнат най-катастрофалните последици от изменението на климата. Но дори и използването на изкопаеми горива да бъде незабавно и напълно преустановено, климатичните катаклизми ще продължат да се проявяват поради големите количества парникови газове, които се задържат в атмосферата. Според д-р Мъндей мащабното охлаждане чрез отражение би било нашето спасение.

„Това определено не е дългосрочно решение на проблема с климата“, казва д-р Мъндей. „Това е нещо, което може да се направи в краткосрочен план, за да се смекчат по-сериознитете проблеми, докато се опитваме да овладеем нещата“.