Minder temperatuurregelingen

Momenteel zetten veel mensen in de winter de verwarming aan en in de zomer de airconditioning, maar om de doelstellingen van nul-emissie te bereiken, moet het gebruik van beide systemen omlaag. Hoe zorgen we ervoor dat we in de winter niet koud en in de zomer niet te warm zitten? Onderzoekers hebben een innovatieve oplossing bedacht: speciale verf.

De noodzaak van nieuwe materialen

Verwarming en airconditioning zijn verantwoordelijk voor ongeveer 13% van het wereldwijde energieverbruik en 11% van de uitstoot van broeikasgassen.

Hoewel het energieverbruik voor verwarming waarschijnlijk zal afnemen, zal de vraag naar airconditioning blijven stijgen, vooral in opkomende economieën.

Onderzoeker Yi Cui.

Dit benadrukt de dringende behoefte aan nieuwe materialen die de isolatie verbeteren.

Slimme isolerende verf

Het onderzoeksteam ontwikkelde een baanbrekende verf die gebouwen in de zomer koeler en in de winter warmer houdt. Dit kan het energieverbruik, de kosten en de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk verminderen.

Vermindering van energieverbruik

Experimenten laten zien dat het energieverbruik om ruimtes te verwarmen met 36% kan worden verlaagd dankzij de verf, terwijl de benodigde energie voor koeling met 21% afneemt. Bij simulaties van een middelgroot flatgebouw, waarbij de verf werd aangebracht op buitenmuren en daken, daalde het totale jaarlijkse energieverbruik voor verwarming, ventilatie en airconditioning met 7,4%.

Kleurrijke oplossing

Hoewel er al isolerende verven bestaan, zijn deze vaak alleen beschikbaar in metallic zilveren of grijze tinten, wat hun populariteit beperkt. De nieuwe verf is echter verkrijgbaar in een breed scala aan kleuren, waardoor de kans groter is dat mensen ervoor kiezen.

Twee lagen voor isolatie

De verf bestaat uit twee lagen: een infrarood-reflecterende onderlaag en een dunne, infrarood-transparante bovenlaag met anorganische nanodeeltjes. Deze opbouw zorgt ervoor dat de warmte in de zomer wordt geweerd als de verf op buitenmuren en daken wordt aangebracht. In de winter kan de verf op binnenmuren worden gebruikt om warmte binnen te houden.

Reflecterend vermogen

Ongeveer 80% van het mid-infraroodlicht wordt door de verf gereflecteerd. Tijdens tests bleek de verf in diverse kleuren – waaronder wit, blauw, rood en groen – infraroodlicht tien keer beter te reflecteren dan gewone verf.

Brede toepassingen

De verf is niet alleen geschikt voor gebouwen, maar kan ook worden toegepast op bijvoorbeeld vrachtwagens en treinwagons voor gekoeld transport. Dit kan de kosten voor koeling aanzienlijk verlagen. “De verf kan worden gespoten op allerlei oppervlakken, vormen en materialen,” legt onderzoeker Yucan Peng uit.

Extra voordelen

Naast de isolerende eigenschappen is de verf waterafstotend, eenvoudig schoon te maken en bestand tegen extreme temperaturen. Zelfs na blootstelling aan temperaturen variërend van -195°C tot 80°C blijft de werking behouden.

Toekomstige verbeteringen

De bevindingen van het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences, tonen veel potentieel. Met deze verf kan de temperatuur in ruimtes makkelijker worden gereguleerd, wat het energieverbruik vermindert. De onderzoekers willen de verf verder ontwikkelen. “We werken nu aan watergedragen formules,” aldus onderzoeker Jian-Cheng Lai. “Deze zijn milieuvriendelijker en vergemakkelijken de commercialisering van het product.”

Bronmateriaal: Stanford report