Das weißeste Weiß und das coolste

Das weißeste Weiß und das coolste
Xiulin Ruan, Professor für Maschinenbau an der Purdue University mit einer Probe der weißesten Farbe (Purdue University / Jared Pike)

Das weißeste Weiß und das coolste

Um die globale Erwärmung einzudämmen, haben die Ingenieure der Purdue University in West Lafayette (Indiana, USA) die bisher weißeste Farbe entwickelt. Die Beschichtung von Gebäuden mit dieser Farbe könnte sie eines Tages ausreichend abkühlen, um den Bedarf an Klimaanlagen zu verringern, sagen die Forscher. Sie reflektiert bis zu 98,1% des einfallenden Sonnenlichts und ihre Oberfläche bleibt nachts um 7 Grad Celsius kühler als ihre Umgebung. Bei Sonneneinstrahlung während der Mittagsstunden bleiben Oberflächen sogar 13 Grad Celsius unter ihrer Umgebungstemperatur. Die Kühlungsleistung der Farbe auf der Basis von Bariumsulfat beziffern die Forscher um Xiulin Ruan auf mehr als 100 Watt pro Quadratmeter.

„Wenn Sie diese Farbe verwenden würden, um eine Dachfläche von gut 90 Quadratmetern zu bedecken, könnten Sie schätzungsweise eine Kühlleistung von 10 Kilowatt erhalten“, sagt Mitautor Xiulin Ruan, Professor für Maschinenbau an der Purdue University. „Das ist leistungsfähiger als die zentralen Klimaanlagen, die in den meisten Häusern verwendet werden.“

farbe weiss white paintLO Purdue University Joseph Peoples
Eine Infrarotkamera zeigt, wie eine Probe der weißesten weißen Farbe die Platte tatsächlich unter Umgebungstemperatur abkühlt, was nicht einmal kommerzielle „wärmeabweisende“ Farben tun.  (Purdue University / Joseph Peoples)

Zwei Merkmale verleihen dem Lack seinen extremen Weißgrad. Eine davon ist die sehr hohe Konzentration einer chemischen Verbindung namens Bariumsulfat, mit der auch Fotopapier und Kosmetika weiß gemacht werden.

„Wir haben uns verschiedene kommerzielle Produkte angesehen, im Grunde alles, was weiß ist“, sagte Xiangyu Li, ein Postdoktorand am Massachusetts Institute of Technology, der als Purdue Ph.D. an diesem Projekt arbeitete. Student in Ruans Labor. „Wir haben festgestellt, dass man mit Bariumsulfat theoretisch Dinge wirklich, wirklich reflektieren kann, was bedeutet, dass sie wirklich, wirklich weiß sind.“

Das zweite Merkmal ist, dass die Bariumsulfatpartikel alle unterschiedliche Größen in der Farbe haben. Wie stark jedes Partikel Licht streut, hängt von seiner Größe ab. Ein größerer Bereich von Partikelgrößen ermöglicht es der Farbe, ein größeres Lichtspektrum der Sonne zu streuen.

Die weiße Farbe ist das Ergebnis von sechs Jahren Forschung, die auf Versuchen aus den 1970er Jahren aufbaut, Strahlungskühlfarbe als mögliche Alternative zu herkömmlichen Klimaanlagen zu entwickeln. Die Technik, mit der die Forscher die Farbe hergestellt haben, ist auch mit dem kommerziellen Lackherstellungsprozess kompatibel.

„Ultrawhite BaSO4 Paints and Films for Remarkable Daytime Subambient Radiative Cooling“ ist  im Fachmagazin „ACS Applied Materials & Interfaces“ veröffentlicht worden.

hjo

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