Una nuova mano di vernice è un modo semplice per rinnovare la casa. Presto, potrebbe anche aiutare a mantenerla più fresca.

 

Sebbene questa vernice super-bianca sia entrata nel Guinness World Records come la più bianca mai realizzata, l’obiettivo che ha guidato la ricerca è ben più alto: frenare il riscaldamento globale grazie a una pittura capace di riflettere gran parte della luce solare che colpisce un edificio.

“Più potente dei condizionatori utilizzati dalla maggior parte delle case”

La nuova vernice ultra-bianca, che secondo i ricercatori è la più ‘raffrescante’ mai creata, riflette quasi tutti i raggi del sole e allontana il calore a infrarossi dalla superficie, fornendo una potenza di raffreddamento media di 113 watt per metro quadrato. Se utilizzata per dipingere il tetto di una casa di circa 90 metri quadri, potremmo ottenere una potenza di raffrescamento fino a 10 kilowatt, più potente della maggior parte dei condizionatori d’aria residenziali abitualmente in uso.

A rendere ultra-bianca la pittura sono l’altissima concentrazione di un composto chimico chiamato solfato di bario – utilizzato anche nella carta fotografica e nei cosmetici – e le diverse dimensioni delle particelle di solfato di bario nella vernice: la lunghezza d’onda della luce solare diffusa da ciascuna particella dipende dalle sue dimensioni, quindi una gamma più ampia di dimensioni delle particelle consente alla vernice di disperdere più spettro luminoso solare.

La vernice è un netto miglioramento rispetto alle attuali vernici che respingono il calore sul mercato: quando vengono colpite dai raggi del sole, le superfici ricoperte dalle vernici bianche oggi disponibili diventano più calde, non più fredde. Nella migliore delle ipotesi, queste vernici che combattono il calore possono riflettere dall’80 al 90 percento della luce solare.

Una camera a infrarossi mostra come la vernice ultra-bianca (il quadrato viola scuro al centro) riesca raffrescare il supporto oltre la temperatura ambientale; un risultato che le vernici attualmente in commercio non sono in grado di ottenere I Foto: Purdue  University I Copyright: Joseph Peoples

“La nostra vernice assorbe solo l’1,9% della luce solare, mentre la vernice commerciale assorbe dal 10 al 20% della luce solare”, afferma Xiulin Ruan, professore di ingegneria meccanica alla Purdue University e uno dei coautori dello studio che racconta la ricerca realizzata, pubblicato di recente.

Xiulin Ruan, professore di ingegneria meccanica alla Purdue University e co-autore dello studio sulla ‘pittura più bianca del mondo’ I Foto: Purdue University Copyright: John Underwood

Cosa dicono i test

Nei test condotti durante le ore di sole a mezzogiorno sul tetto di un edificio del campus a West Lafayette, nell’Indiana, la vernice ha mantenuto le superfici esterne 8 gradi più fresche rispetto alle temperature ambientali circostanti. Di notte, la vernice manteneva le superfici di 19 gradi più fresche rispetto all’ambiente circostante.

“La nostra vernice può perdere calore per la sua stessa emissione: emette calore nello spazio profondo”, afferma Ruan. “Con così poco assorbimento, la nostra vernice perde più calore di quanto ne assorbe. E’ favoloso”, prosegue.

La vernice può sostituire l’aria condizionata

Le vernici bianche che respingono il calore sul mercato sono generalmente realizzate con biossido di titanio, che riflette determinate lunghezze d’onda della luce solare, principalmente la luce visibile e le lunghezze d’onda del vicino infrarosso, ma assorbe i raggi ultravioletti del sole, causando il riscaldamento della superficie.

Queste vernici esistenti sono meglio di niente, ma i ricercatori hanno voluto sperimentare materiali che potessero riflettere, piuttosto che assorbire, i raggi UV del sole

I ricercatori hanno anche adottato due nuovi passaggi per migliorare la capacità della vernice di riflettere la luce ed emettere calore: hanno utilizzato un’alta concentrazione di particelle di solfato di bario – il 60% rispetto al tipico 10% delle vernici attuali – e hanno incorporato particelle di varie dimensioni.

Xiulin Ruan, professore di ingegneria meccanica alla Purdue University e co-autore dello studio sulla ‘pittura più bianca del mondo’ con uno dei ricercatori del suo team I Foto: Purdue University

I vantaggi della vernice ultra-bianca

I potenziali vantaggi della vernice ultra-bianca sono duplici. Mantenendo fresche le superfici e riducendo l’uso di condizionatori d’aria, che in genere sono alimentati dall’elettricità, la vernice può aiutare a ridurre la combustione di combustibili fossili. Inoltre, i condizionatori d’aria in genere funzionano rimuovendo il calore dagli spazi interni e spingendolo all’esterno, un metodo noto come convezione. Questo trasferimento di calore, insieme ad altre cause, può contribuire all’effetto isola di calore urbana, un fenomeno che si verifica quando le città diventano più calde delle aree circostanti, richiedendo così ancora più aria condizionata. La vernice ultra-bianca, invece, utilizza le radiazioni per trasferire il calore, inviando tipi di onde elettromagnetiche che possono attraversare l’atmosfera e raggiungere lo spazio profondo.

Xiulin Ruan, professore di ingegneria meccanica alla Purdue University e co-autore dello studio sulla ‘pittura più bianca del mondo’ I Foto: Purdue University via Twitter

“I condizionatori d’aria possono raffreddare la casa, ma spostano il calore dall’interno all’esterno: il calore è ancora in città, è ancora sulla Terra, nella nostra aria”, afferma Ruan. “Quindi, anche se non ti interessano le bollette elettriche che paghi, riscalderà comunque la Terra. La nostra vernice non consuma energia ma, cosa più importante, invia il calore nello spazio. Il calore non rimane sulla Terra, quindi aiuta davvero la Terra a raffreddarsi e può fermare l’incremento del riscaldamento globale”.

In attesa di brevetto

I ricercatori hanno depositato una richiesta di brevetto e stanno eseguendo ulteriori test per comprendere la durata e l’affidabilità a lungo termine della vernice sulle superfici esposte, mentre lavorano per migliorarla e renderla disponibile sul mercato quanto prima. Non hanno ancora determinato un prezzo esatto, ma ci si aspetta che il suo costo non sia distante da quello di vernici di ottima qualità già sul mercato.

Potenziali impatti futuri

Utilizzando modelli statistici, i ricercatori hanno stimato che la loro vernice ultra-bianca potrebbe ridurre l’uso dell’aria condizionata fino al 70% in città calde come, ad esempio, Reno, Nevada e Phoenix, negli Stati Uniti. In un modello piuttosto estremo, hanno anche scoperto che coprire dallo 0,5 all’1 percento della superficie terrestre (edifici, strade, terreni inutilizzati, praticamente tutto) con la vernice ultra-bianca sarebbe sufficiente per fermare la tendenza al riscaldamento globale.

fonti: Purdue University I Smithsonian Mag I Elle Decor

Immagine di copertina: Pixabay


 

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