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May 18, 2023

地球温暖化を緩和するために、最も白い塗料

パーデュー大学の科学者らは、塗布すると屋根の表面温度を下げ、屋根の下の建物を冷やすことができる白色塗料を開発した。 カーラ・バックリー・シューリン・ルアン著

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パーデュー大学の科学者は、塗布すると屋根の表面温度を下げ、屋根の下の建物を冷やすことができる白色塗料を開発しました。

カーラ・バックリー著

パデュー大学の機械工学教授であるシューリン・ルアン氏は、新しいタイプの塗料の製造に挑戦し始めたとき、ギネス世界記録に登録するつもりはなかった。 彼には、地球を焼き払うことなく建物を冷却するという高い目標がありました。

2020年、ルアン博士と彼のチームは彼らの作品を発表した。これは反射板として機能し、太陽光線の95パーセントを地表から大気中を通って深宇宙まで跳ね返す、一種の白色塗料だ。 数か月後、彼らは太陽光の反射を 98% に増加させる、さらに強力な処方を発表しました。

ペイントの特性はほとんどスーパーヒーロー的です。 日中は表面を周囲の気温より華氏 8 度低くし、夜間は最大 19 度低くすることができ、建物内の温度を下げ、空調の必要性を 40% も削減します。 ルアン博士によると、炎天下でも触ると涼しいという。 エアコンとは異なり、塗料は作動するのにエネルギーを必要とせず、外気を暖めることもありません。

2021 年にギネスはこれを史上最も白い塗料と宣言し、それ以来いくつかの賞を受賞しています。 この塗料は当初、屋根用として想定されていたが、衣類、靴、自動車、トラック、さらには宇宙船のメーカーも反発を強めている。 昨年、ルアン博士と彼のチームは、車両からの熱を反射できる、より軽量なバージョンを開発すると発表した。

「私たちは世界で最も白い塗料を開発しようとしていたわけではありません」とルアン博士はインタビューで語った。 「私たちは気候変動を支援したいと考えていましたが、今では気候変動はさらに危機的であり、さらに悪化しています。 私たちは、地球を冷却しながらエネルギーを節約できるかどうかを確認したかったのです。」

この塗料は公式には世界で最も白いとされているが、光を散乱させるため、目がくらむほど白いわけではないとルアン博士は語った。 見た目はホームセンターで売っている白いペンキとあまり変わりません。

この塗料が商業的に使用できるようになるまでには少なくとも1年かかり、耐久性と耐汚染性を高めるための作業が進行中です。 ルアン博士は、パーデューのチームはある企業と提携しているが、まだその企業名は言えないと述べた。 チームはまた、ウルトラホワイトをベースとして使用するカラーペイントの開発も行っています。 「白ほど理想的ではありませんが、他の市販の色よりは優れています」と彼は言いました。

気候危機が悪化する中、科学者たちは地球を受動的に冷却する可能性のある、さまざまな種類のコーティングやフィルムを含む反射材の開発に緊急に取り組んでいます。 この材料は物理原理に基づいており、熱エネルギーが地球から特定の波長に沿って、大気中の透明度または空の窓として知られるものを通って深宇宙に伝わることを可能にします。

クリーンテクノロジーを研究するカリフォルニア大学デービス校の電気・コンピュータ工学教授ジェレミー・マンデイ氏は、この方向転換は宇宙にはほとんど影響を与えないと述べた。 同氏によると、太陽はすでに地球の10億倍以上の熱を放出しており、この方法は太陽がすでに生成した熱を反射しているだけだという。 「それは、コップ1杯の普通の水を海に注ぐようなものです」とムンデイ博士は言う。

彼は、パーデューの超白色塗料のような物質が、サハラ砂漠の半分よりわずかに大きい地球表面の 1 パーセントから 2 パーセントを覆った場合、地球は放出する熱よりも多くの熱を吸収しなくなるだろうと計算しました。地球の気温の上昇は止まるだろう。

ムンデイ博士は、サハラ砂漠の半分、あるいはそれに隣接する地表をこれほど大量の放射性物質で覆うことは、実用性、野生動物への懸念、ある地域が突然大幅に寒くなったことによる天候の混乱など、さまざまな理由から起こるべきではないと指摘した。

しかし、放射冷却スポットを世界中に広げることは、都市部のヒートアイランド現象を相殺するなど、地球規模および地域的な利益をもたらす可能性があります。ヒートアイランド現象は、ほとんどの建物が森林、水域、植物などの自然表面よりもはるかに多くの熱を吸収および閉じ込めるために発生します。