Risparmio energetico e sostenibilità: la vernice più bianca riflettente per edifici e infrastrutture

Più risparmio energetico grazie alla vernice ultra-bianca

Il gruppo di ingegneri della Purdue University ha realizzato nel 2021 una vernice ultra-bianca tale da ridurre notevolmente l'assorbimento delle radiazioni solari da parte delle pareti degli edifici e delle infrastrutture. Grazie a questa soluzione tecnologica si possono ridurre gli sprechi d'energia in ottica di sostenibilità e contro il surriscaldamento terrestre.

Riflessione oltre il 98% della luce solare che permetter di ridurre la climatizzazione all'interno degli immobili:

“Nel 2021 abbiamo pubblicato la vernice al solfato di bario, che è ancora la più bianca mai vista”, ha detto Xiulin Ruan, professore di ingegneria meccanica alla Purdue e ricercatore principale del progetto. "È adatta agli edifici e ad altre infrastrutture fisse”.

Nel 2022 è stata realizzata una versione più leggera, che potrebbe essere utilizzata per veicoli e aerei. 

“Per i veicoli di grandi dimensioni, come gli aerei commerciali, la vernice non è una parte insignificante del loro peso”, ha dichiarato George Chiu, professore di ingegneria meccanica alla Purdue, la cui ricerca si concentra sulla stampa digitale. “La riduzione del peso comporta un notevole risparmio sui costi. Se si riesce a ottenere la stessa proprietà termica della vernice con una riduzione di peso dell’80%, il risparmio per la compagnia aerea è notevole. E il risparmio di peso si traduce in un risparmio di carburante, che rende il sistema di trasporto più sostenibile”.

La vernice permette di raffrescare gli esterni degli aerei, automobili, treni e anche dei veicoli spaziali. Dal momento che sono evidenti gli effetti del riscaldamento globale che causano cambiamenti climatici, la vernice si presenta come uno strumento per mantenere freschi gli ambienti e le persone. Inoltre, potrebbe portare il suo uso a ridurre l'utilizzo dei condizionatori che rilasciano calore nell'aria e che consumano energia.

Attualmente, le vernici sul mercato possono riflettere solo l’80-90% della luce solare, il che significa che assorbono molta più luce e calore. La vernice ultra-bianca, invece, raffredda le superfici emettendo più calore di quanto ne trattenga, e non utilizza energia elettrica.

“Se si utilizzasse questa vernice per coprire un’area del tetto di circa 1.000 metri quadrati, stimiamo che si potrebbe ottenere una potenza di raffreddamento di 10 kilowatt. Si tratta di una potenza superiore a quella dei condizionatori d’aria centrali utilizzati nella maggior parte delle case”, ha dichiarato Xiulin Ruan. “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. La nostra vernice non consuma energia, ma soprattutto invia il calore nello spazio. Il calore non rimane sulla Terra, quindi aiuta davvero la Terra a raffreddarsi e può fermare la tendenza al riscaldamento”.

Non solo vernici super bianche: le altre soluzioni

Per aver dato vita a questa tipologia di vernici, gli ingegneri della Purdue University sono stati premiati con il Gizmodo Science Fair 2023.

La vernice assume questo calore particolarmente bianco per due peculiarità:

• l’altissima concentrazione di un composto chimico dal nome solfato di bario, utilizzato anche per rendere bianca la carta fotografica e i cosmetici;
• le particelle di solfato di bario della vernice hanno dimensioni diverse quindi la quantità di luce diffusa da ogni particella dipende dalla sua dimensione, quindi una gamma più ampia di particelle permette alla vernice di diffondere una maggiore quantità di luce.

“Un’alta concentrazione di particelle di dimensioni diverse conferisce alla vernice la più ampia diffusione spettrale, che contribuisce alla più alta riflettanza”, ha dichiarato Joseph Peoples, dottorando in ingegneria meccanica alla Purdue.

“Abbiamo esaminato vari prodotti commerciali, in pratica tutto ciò che è bianco”, ha detto Xiangyu Li, ricercatore post-dottorato presso il Massachusetts Institute of Technology, che ha lavorato a questo progetto come dottorando della Purdue nel laboratorio di Ruan. “Abbiamo scoperto che usando il solfato di bario si possono teoricamente rendere le cose molto, molto riflettenti, il che significa che sono molto, molto bianche”.

Applicazioni future

Dopo la realizzazione di questa particolare vernice, si prevedono diverse future applicazioni. Non solo vernici bianche che resistono allo sporco, ma anche quelle che possono cambiare colore seguendo le stagioni, permettendo di mantenere gli edifici freschi nei mesi estivi e caldi in quelli invernali. 

Fonte: Gizmodo Science Fair 2023