Dari tundra berais hingga awan yang membeku, warna putih muncul berulang kali di palet planet kita. Warna ini memberikan cara semula jadi cahaya dari matahari untuk memantulkan kembali dari permukaan Bumi dan ke angkasa. Kesan ini - dikenali sebagai planet albedo - mempunyai kesan besar pada suhu global rata-rata.

Bayangkan dunia yang ditutupi seluruhnya dengan lautan. Walaupun idea itu dapat membangkitkan rasa kesegaran yang menyegarkan, ketiadaan kawasan putih reflektif sebenarnya akan menyaksikan suhu permukaan bumi rata-rata meningkat hingga hampir 30 º C: dua kali ganda suhu purata semasa 15 º C.

Penurunan berterusan di planet kita ais dan salji liputan, serta akibat daripada perubahan iklim yang didorong oleh manusia, juga mendorong peningkatan lagi dalam suhu permukaan. Model senario terburuk meramalkan bahawa - jika CO? pelepasan tidak dikurangkan secara mendadak pada tahun 2050 - suhu purata pada tahun 2100 mungkin 1.5 º C lebih panas daripada hari ini, sebahagiannya disebabkan oleh daya kilas bumi yang berkurang. Warna dunia kita memainkan peranan penting dalam menentukan masa depannya.

Bangunan-bangunan putih yang terkenal di pulau-pulau seperti Santorini, Yunani, bukan hanya untuk pertunjukan: manusia telah menggunakan pengetahuan bahawa warna putih memantulkan haba paling baik selama beratus-ratus tahun. Secara tradisional, sejenis cat putih dipanggil gipsum, yang mengandungi kalsium sulfat (CaSO?), digunakan untuk menutup bangunan tersebut. yang baru mengkaji mencadangkan bahawa cat alternatif yang mengandungi barium sulfat (BaSO?) boleh menjadi lebih berkesan untuk memantulkan sinaran suria yang melanda bangunan kembali ke angkasa.

Dinding dan bumbung sering dicat dengan gipsum di Yunani. Judithscharnowski / Pixabay, CC BY

Kunci keberkesanan cat berasaskan barium sulfat baru ini adalah nanopartikel yang terkandung di dalamnya yang mencerminkan tenaga matahari pada kecekapan yang agak tinggi dan pada panjang gelombang inframerah tertentu 0.008mm – 0.013mm. Panjang gelombang ini sepadan dengan atmosfer yang sangat telus, dikenali sebagai "tingkap langit".

Ini bermakna lebih banyak tenaga suria yang dipantulkan dapat melambung kembali melalui "tingkap" ini ke angkasa dan bukannya terperangkap di atmosfer Bumi dan menyumbang kepada pemanasan global. Mengikut penulis kajian, apabila sinaran matahari disinari cat barium sulfat, hampir 10% sinaran dipantulkan pada panjang gelombang ini.

Menggunakan cat jenis ini pada bangunan di kawasan beriklim hangat akan membantu menjaga bangunan lebih sejuk - satu cabaran besar terutama di kawasan bandar, di mana kepadatan orang dan bangunan dapat mendorong suhu ke ketinggian yang tidak dapat ditanggung selama bulan-bulan musim panas.

Kajian menunjukkan bagaimana mengecat bangunan dengan cat barium sulfat dapat mengurangkan suhu di dalam bangunan sebanyak 4.5ºC berbanding dengan suhu udara luar. Teknologi ini berpotensi untuk menurunkan kos sebanyak menyejukkan bangunan dengan mengurangkan pergantungan pada penyaman udara.

Di AS, bumbung putih Walmart membantu mengurangkan penggunaan tenaga di pasar raya. Walmart / Flickr, CC BY-SA

Walau bagaimanapun, cat yang lebih putih daripada ini mempunyai sisi yang lebih gelap. Tenaga yang diperlukan untuk menggali bijih barit mentah untuk menghasilkan dan memproses barium sulfit yang membentuk hampir 60% cat bererti ia mempunyai besar jejak karbon. Dan menggunakan cat secara meluas bermaksud peningkatan yang mendadak dalam perlombongan barium.

Muslihat penyejukan alam

Cat berasaskan sulfat barium adalah salah satu cara untuk meningkatkan daya kilas bangunan. Saya telah menghabiskan beberapa tahun terakhir untuk meneliti warna putih di alam semula jadi, dari permukaan putih hingga haiwan putih. Rambut haiwan, bulu dan sayap rama-rama memberikan contoh yang berbeza tentang bagaimana alam mengatur suhu dalam struktur. Meniru teknik semula jadi ini dapat membantu menjadikan bandar kita lebih sejuk dengan kos yang lebih rendah untuk alam sekitar.

Sayap satu dengan kuat kumbang putih spesies yang dipanggil Stigma Lepidiota kelihatan putih terang yang sangat terang terima kasih kepada struktur nano dalam timbangannya, yang sangat bagus untuk menyebarkan cahaya masuk. Properti penyebaran cahaya semula jadi ini dapat digunakan untuk merancang cat yang lebih baik: misalnya, dengan menggunakan plastik kitar semula untuk membuat cat putih yang mengandungi struktur nano yang serupa dengan jejak karbon yang jauh lebih rendah. Ketika mengambil inspirasi dari alam, langit adalah hadnya.