应对气候变化出奇招 “冷却玻璃”可将热量释放到太空

发布时间:2024-04-16 19:21:06 来源: sp20240416

  科技日报北京11月18日电 (记者张梦然)据16日发表在《科学》杂志上的一篇论文介绍,美国马里兰大学材料科学与工程系教授胡良兵领导的研究小组开发出一种微孔玻璃涂层新技术,可在中午时分将涂层下的材料温度降低3.5℃,并可能减少公寓楼10%的年碳排放量。

  新涂层有两种作用:首先,它反射高达99%的太阳辐射,阻止建筑物吸收热量;其次,它以长波红外辐射的形式向冰冷的宇宙中释放热量,那里的温度通常在-270℃左右。

  在一种被称为“辐射冷却”的现象中,太空有效地充当了建筑物的散热器。团队利用新的冷却玻璃设计以及“大气透明窗”(电磁波谱的一部分,穿过大气层而不提高其温度),将大量热量释放到远处无限寒冷的天空中,这使地球能够自行冷却,特别是在晴朗的夜晚效果尤其显著。

  与之前的冷却涂层不同,此次新型玻璃具有环境稳定性,能够耐受水、紫外线辐射、污垢,甚至能够承受高达1000℃的温度。该玻璃可应用于瓷砖、砖块和金属等各种表面,具有高度可扩展性和广泛使用性。

  研究团队使用细磨玻璃颗粒作为黏合剂,从而避免使用聚合物,增强了其在户外的长期耐用性。他们选择的粒径,可以最大限度地发射红外热量,同时反射阳光。

  胡良兵表示,这种“冷却玻璃”不仅仅是一种新材料,它还是解决气候变化的关键部分。通过减少空调的使用,人们朝着降低能源使用和减少碳排放、碳足迹迈出了一大步。

  该团队目前正专注于“冷却玻璃”的进一步测试和实际应用。他们对其商业化前景持乐观态度,并创建了一家初创公司来扩大规模并使其商业化。

  【总编辑圈点】

  据估计,到2050年人们对于冷却的需求至少增长十倍,提升冷却系统的效能是应对21世纪能源挑战的关键。其实在多年前,人们已发现辐射冷却法的物理原理,但一般来说,辐射冷却所引发的能量交换只适用于晴朗且干燥的夜晚。在白天,商业冷却需求最高的时候,该原理反而效率低下。现在科学家做出新突破,在正午即可实现降温。可以说,他们展现了新技术将如何帮助人们建设更凉爽、更绿色的世界。

(责编:王震、陈键)