改善全球变暖新方法：科学家发明了将热量反射到太空的超白涂料

		2020年12月4日消息，预计到2050年，全球能源使用量将增长90％。尽管全球变暖可能会大大减少使我们的房屋和工作场所保持温暖所需的能源数量，但使房屋保持凉爽的能源消耗却有可能增加。	

		冷却技术不仅是高峰用电的主要驱动力，而且还是全球能源的重要最终用途。仅空调一项就占美国建筑物使用的一次能源的15％左右。	

		工人将建筑物粉刷成白色	

		考虑到这一点，开发有效的被动冷却策略的动力很高。普渡大学的一组工程师开发了一种超白涂料，该涂料使用辐射冷却以减少我们对空调的依赖。	

		辐射冷却如何工作？	

		空调单元通过将热量从建筑物内部转移到外部来运行。这个过程，加上单元需要运行的高能量所产生的额外热量，只会加剧全球变暖。	

		另一方面，辐射冷却是一种被动技术，可将建筑物表面的热量反射到太空中，不会对地球造成负面影响。在温暖的气候中，使用白色的“凉爽屋顶”是很普遍的，在无云的夜晚，这些表面自然将热量散发到太空。但是科学家们长期以来一直在探索使这一过程与白天的空调一样有效的方法，事实证明，这种方法比辐射加热要困难得多。	

		2014年，研究人员找到了一种在日光下实现辐射冷却的方法，当需求达到最高时，这不足为奇。通过将集成的光子太阳能反射器和多层热辐射器相结合，开发了一种辐射冷却器，该辐射器反射了97％的入射阳光，并能够冷却到低于环境空气温度41°F的温度。	

		反向太阳能电池板是空调的另一种可能替代方法。它们捕获流出的热量并将其转化为能量。	

		但是就目前而言，热反射涂料也许是最可行的选择。	

		保持建筑物凉爽的超白涂料	

		普渡大学的Xiulin Ruan和他的同事开发的这种超白涂料几乎不吸收阳光中的太阳能，反射了95.5％的阳光，并使表面温度比周围环境低50°F。	

		麻省理工学院的博士后研究员李向宇说：“我们不是将热量从地表转移到大气中，而是将其全部倾倒到一个无限大的散热器中。”	

		尽管市场上还有其他一些可以反射热量的涂料，但这些涂料通常只能反射80％至90％的阳光，并且无法达到低于环境的温度 。	

		Ruan的丙烯酸涂料是使用各种尺寸的具有高颗粒浓度的碳酸钙填料制成的，这些填料会散射太阳光谱的所有波长，涂料的振动共振峰使大量的热量反射到太空中。	

		与光子辐射冷却器相比，超白涂料更薄，更便宜且易于放大。它很容易刷涂和干燥，就像商业涂料一样，并且具有耐磨性和防水性。据估计，一个典型的2150平方英尺的房子通过更换现有的耐热涂料变种可以每月节省50美元的冷却成本。	

		到目前为止，普渡大学的研究人员一直在使用红外摄像机读取其温度来测试屋顶上的油漆。这些实验已经证实，在阳光直射的情况下，涂料的确可以保持比周围环境更低的温度。	

		该团队还有其他一些测试需要运行，但是如果运气好的话，很快就会使用超白涂料，以对抗全球变暖。实际上，十年前，秘鲁安第斯山脉的村民试图通过粉刷落基山峰来反射太阳的热量，从而使冰川免于因全球变暖而融化。