30 Mei 2024

Untuk melindungi kita dari panas, seseorang telah menggunakan teknologi: untuk menciptakan warna seputih mungkin.

5 min read

Xiulin Ruan mempertaruhkan segalanya dengan warna putih. Bukan sembarang target, ingatlah. Apa yang telah memfokuskan pekerjaannya sebagai seorang peneliti, upaya yang telah dia dedikasikan selama berjam-jam selama beberapa tahun terakhir dan bahkan membuatnya terkenal di seluruh dunia adalah pencarian untuk salju paling putih dari semuanya, yang begitu intens sehingga masuk ke dalam buku Guinness. Namun, dengan pencariannya, Ruan tidak berniat memecahkan rekor atau berhasil dalam perlombaan aneh untuk mencapai target paling putih yang pernah ada. Komitmennya berbeda: bahwa kita hidup di kota yang lebih hijau.

Sujet a lire : AS Terbuka: Gauff selamat dari pertandingan tiga set atas Siegemund, Wozniacki mengalahkan Prozorova

Kami menjelaskan diri kami sendiri.

Untuk putih paling putih. Itu adalah pengejaran Xiulin Ruan, seorang profesor teknik mesin Universitas Purdue, dan rekan-rekannya selama bertahun-tahun: untuk mendapatkan cat putih yang luar biasa. Dan dia telah melakukannya. Sedemikian rupa sehingga dia bisa membanggakan diri karena telah mencapai target yang memberikan kehormatan terbesar untuk namanya. Pada tahun 2020 ia mempresentasikan “CaCO3 acrylic”. Dan tidak lama kemudian, pada April 2021, Ruan kembali menjadi berita utama dengan solusi yang lebih baik dari solusi sebelumnya. Bukti minat yang ditimbulkan oleh karyanya adalah karena karya itu menarik perhatian Guinness, yang memutuskan untuk memasukkannya dalam versi 2022 sebagai “lukisan paling putih” di dunia.

Cela peut vous intéresser : NASA mencari solusi iklim saat suhu global mencapai rekor tertinggi

Tapi… Dan mengapa usaha itu? Meski menjadi “pencatat” selalu manis, sebenarnya, seperti yang dijelaskan Ruan baru-baru ini The New York Times, adalah bahwa tujuannya bukanlah untuk menaklukkan rekor dunia. Tujuannya adalah sesuatu yang berbeda. Berbeda dan lebih ambisius. Apa yang dikejar profesor Universitas Purdue dan rekan-rekannya adalah lukisan dengan kemampuan luar biasa untuk memantulkan sinar matahari. Dan mereka melakukannya: yang mereka tampilkan pada tahun 2020 menunjukkan pemantulan matahari sebesar 95,5% dan yang diluncurkan setahun kemudian, BaSO4, sebesar 98,1%. Sebagai referensi, cat putih komersial yang dirancang khusus hanya memantulkan 80-90% sinar matahari, kurang dari Purdue’s.

Ruan Paintlo

Xiulin Ruan (kiri) dan Joseph Peoples memeriksa performa pendinginan berbagai sampel cat putih dengan kamera infra merah.

Masalah warna dan panas. Inilah kuncinya. Baik pencarian warna putih yang lebih intens maupun kapasitas yang lebih besar untuk memantulkan sinar matahari bukanlah tujuan mereka sendiri. Sebaliknya, mereka berfungsi sebagai alat, strategi untuk tujuan sebenarnya Ruan: mencapai cat yang mampu mendinginkan permukaan.

“Idenya adalah untuk membuat cat yang akan memantulkan sinar matahari dari bangunan. Namun, membuat cat ini benar-benar reflektif juga membuatnya benar-benar putih. Formulasi yang dibuat laboratorium Rouen mencerminkan 98,1% radiasi matahari sambil memancarkan panas inframerah.” Dengan menyerap lebih sedikit panas dari matahari daripada yang dipancarkannya, dinding, dinding… yang diresapi dengan lapisan cat Ruan berhasil menjadi dingin di bawah suhu kamar. Dan semuanya tanpa perlu AC atau kipas angin.

Dan bagaimana Anda mendapatkannya? Berkat penelitian yang berlangsung beberapa dekade, pada tahun 1970-an, dan telah mencari cara untuk mencapai “pendinginan radiasi”. Setelah awalnya mengevaluasi lebih dari seratus materi yang berbeda, tim akhirnya memilih hanya 10, yang kemudian mereka gunakan untuk 50 formulasi yang berbeda. Hasilnya: cat “ultra putih” dengan konsentrasi barium sulfat yang tinggi. Para peneliti percaya bahwa jika film mereka digunakan untuk menutupi area atap seluas 1.000 kaki persegi—setara dengan 92,2 m2—akan memberikan daya pendinginan sekitar 10 kilowatt.

Lebih baik dari penggemar yang baik. “Ini lebih kuat daripada AC di kebanyakan rumah”, mereka menyoroti di Purdue pada tahun 2021. Untuk mendemonstrasikan ini, para peneliti tidak memiliki masalah dalam menyiapkan eksperimen beberapa bulan yang lalu, selama South by Southwest Conference & Festivals (SXSW): mereka menyiapkan dua stan kecil, satu ditutupi dengan cat komersial dan yang lainnya dengan komposisi Rouen, dan menempatkannya di bawah dua lampu halogen. Ketika setelah beberapa saat para juri mengukur suhu di dalam, mereka memverifikasi perbedaan yang nyata: yang kedua, diperlakukan dengan cat “ultra putih”, berada di antara 8 dan 10º Fahrenheit di bawah. Bahkan sampulnya terasa lebih sejuk saat disentuh.

Kuncinya bukan putih, tapi hijau. Kedengarannya paradoks, tetapi yang dicari Rouen bukanlah cat yang lebih putih, melainkan kota yang lebih hijau. Sifat-sifat campurannya membantu menjaga ruangan tetap sejuk tanpa perlu AC dan, akibatnya, menurunkan biaya energi. Baru-baru ini Jeremy Munday, dari University of California Davis, melangkah lebih jauh dan menjelaskan kepada TNYT bahwa jika bahan seperti lukisan Ruan menutupi sebagian kecil permukaan bumi, antara 1 dan 2%, setara dengan sedikit lebih dari separuh Sahara, planet ini akan berhenti menyerap lebih banyak panas daripada yang dipancarkannya dan suhu global akan berhenti naik.

Ini, tentu saja, latihan teoretis yang sederhana, karena tindakan seperti itu pada gilirannya akan berdampak pada satwa liar atau bahkan pada tingkat meteorologi, tetapi ini bersifat ilustratif. Cat putih yang dikembangkan di Purdue memiliki kekurangan: misalnya, versi standarnya mengandung barium sulfat, membuatnya bergantung pada aktivitas penambangan dan meninggalkan jejak karbon. Seperti yang diingat Xiulin Ruan, sebagian besar cat komersial saat ini sudah memasukkan unsur yang juga bergantung pada ekstraksi pertambangan: titanium dioksida.

Apakah sudah ada berita? Ya Sejak menghadirkan cat “ultra-putih” yang mampu memantulkan 98,1% panas matahari dua tahun lalu, tim AS terus bergerak. Pada tahun 2022 mereka mengembangkan formula baru yang membuat lapisannya lebih tipis dan lebih ringan, yang memungkinkannya menghilangkan panas di dalam mobil, kereta api, pesawat, atau bahkan pesawat luar angkasa. Apa alasannya? Desain sebelumnya menggunakan lapisan setebal setidaknya 400 mikron untuk mencapai “tingkat pendinginan radiasi di bawah suhu kamar”, ketebalan yang valid untuk atap; tetapi tidak jika Anda ingin melangkah lebih jauh: “Dalam aplikasi yang memiliki kebutuhan ukuran dan berat yang presisi, itu harus lebih tipis dan lebih ringan.”

“Meskipun formulasi aslinya sangat efisien, diperlukan lapisan setebal 0,4 mm untuk mencapai pendinginan radiasi subambien. Formulasi yang lebih baru dan lebih tipis dapat mencapai pendinginan serupa hanya dengan lapisan setebal 0,15 mm,” catat Universitas Purdue. Menjadi lebih keropos, cat baru ini juga berhasil mengurangi bobotnya. Secara khusus, ini mencatat 80% lebih sedikit dari cat asli dengan pantulan matahari yang hampir sama: 97,9%, hanya sedikit di bawah versi sebelumnya, yang menawarkan 98,1%.

Dengan memperhatikan pasar. Begitulah adanya. Di musim semi, universitas sudah maju sehingga Ruan dan teman-teman sekelasnya bekerja dengan pandangan mereka tertuju pada langkah selanjutnya: mencapai perluasan lukisan mereka. “Kami sedang dalam pembicaraan sekarang untuk mengkomersialkannya. Masih ada beberapa masalah yang perlu ditangani, tetapi kemajuan sedang dibuat,” jelas sang profesor, yakin bahwa biaya dan produksi tidak akan jauh berbeda dengan cat komersial.

TNYT Bagaimanapun, itu menentukan bahwa, setidaknya, masih ada waktu satu tahun sebelum siap untuk penggunaan komersial. Ini bukan satu-satunya hal baru yang lolos: tim Purdue akan berhasil bergabung dengan sebuah perusahaan, yang detailnya belum muncul, dan mengerjakan cat berwarna yang menggunakan “ultra putih” mereka sebagai dasarnya. “Mereka akan bekerja kurang ideal daripada putih, tetapi lebih baik daripada beberapa warna komersial lainnya,” profesor universitas itu mengakui.

Gambar-gambar: Universitas Purdue/John Underwood, Foto universitas/Jared Pike

Di : Langit-langit cermin, aspal putih, hujan buatan: pertempuran kota-kota yang putus asa melawan panas