ตั้งแต่ทุนดราที่เย็นยะเยือกไปจนถึงก้อนเมฆที่ลอยเป็นคลื่น สีขาวปรากฏขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าในจานสีของดาวเคราะห์ของเรา สีนี้ทำให้แสงจากดวงอาทิตย์สะท้อนแสงกลับจากพื้นผิวโลกและสู่อวกาศได้อย่างเป็นธรรมชาติ เอฟเฟกต์นี้ – เรียกว่าดาวเคราะห์ของ อัลเบโด้ – มีผลกระทบอย่างมากต่ออุณหภูมิโลกโดยเฉลี่ย

ลองนึกภาพโลกที่ปกคลุมไปด้วยมหาสมุทรทั้งหมด แม้ว่าแนวคิดนี้อาจกระตุ้นความรู้สึกเย็นสดชื่น แต่การไม่มีพื้นที่สีขาวสะท้อนแสงในความเป็นจริงจะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของโลกเพิ่มขึ้นเกือบเกือบ 30 องศาเซลเซียส: อุณหภูมิเฉลี่ยปัจจุบันเป็นสองเท่าของ 15 องศาเซลเซียส.

การลดลงอย่างต่อเนื่องในโลกของเรา น้ำแข็งและหิมะ ความครอบคลุมตลอดจนผลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ขับเคลื่อนโดยมนุษย์ ยังผลักดันให้อุณหภูมิพื้นผิวเพิ่มขึ้นอีกด้วย แบบจำลองสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดทำนายว่า – ถ้า CO? การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะไม่ลดลงอย่างมากภายในปี 2050 อุณหภูมิเฉลี่ยในปี 2100 อาจเป็นได้ 1.5 องศาเซลเซียส อบอุ่นกว่าในปัจจุบัน ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการสะท้อนแสงของโลกลดลง สีสันของโลกของเรามีส่วนสำคัญในการกำหนดอนาคตของมัน

อาคารสีขาวที่มีชื่อเสียงของเกาะต่างๆ เช่น ซานโตรินี ประเทศกรีซ ไม่ได้มีไว้สำหรับการแสดงเท่านั้น แต่มนุษย์ได้ใช้ความรู้ที่ว่าสีขาวสะท้อนความร้อนได้ดีที่สุดเป็นเวลาหลายร้อยปี ตามเนื้อผ้าสีขาวชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ฟองเต้าหู้ซึ่งมีแคลเซียมซัลเฟต (CaSO?) มาปกคลุมอาคารดังกล่าว ใหม่ ศึกษา แสดงให้เห็นว่าสีอื่นที่มีแบเรียมซัลเฟต (BaSO?) อาจมีประสิทธิภาพมากกว่าในการสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ที่กระทบอาคารกลับสู่อวกาศ

ผนังและหลังคามักทาสีด้วยยิปซั่มในกรีซ จูดิธชาร์โนฟสกี้/Pixabay, CC BY

กุญแจสู่ประสิทธิผลของสีที่ใช้แบเรียมซัลเฟตชนิดใหม่นี้คืออนุภาคนาโนที่มีอยู่ซึ่งสะท้อนพลังงานของดวงอาทิตย์ด้วยประสิทธิภาพที่ค่อนข้างสูงและที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดจำเพาะ 0.008 มม.–0.013 มม. ความยาวคลื่นเหล่านี้ตรงกับส่วนหนึ่งของบรรยากาศที่มีความโปร่งใสสูง เรียกว่า “หน้าต่างท้องฟ้า"

นั่นหมายความว่าพลังงานแสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาจำนวนมากขึ้นสามารถสะท้อนกลับผ่าน "หน้าต่าง" นี้สู่อวกาศแทนที่จะติดอยู่กับชั้นบรรยากาศของโลกและมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ให้เป็นไปตาม ผู้เขียนของการศึกษาเมื่อรังสีดวงอาทิตย์ส่องไปที่สีแบเรียมซัลเฟต รังสีเกือบ 10% จะถูกสะท้อนที่ความยาวคลื่นเหล่านี้

การใช้สีประเภทนี้กับอาคารในเขตภูมิอากาศอบอุ่นจะช่วยให้อาคารเย็นลง – ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน เขตเมืองที่ซึ่งความหนาแน่นของผู้คนและอาคารสามารถดันอุณหภูมิให้สูงเกินทนได้ในช่วงฤดูร้อน

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการทาสีอาคารด้วยสีแบเรียมซัลเฟตสามารถลดอุณหภูมิภายในอาคารได้4.5ºC เมื่อเทียบกับอุณหภูมิอากาศภายนอก เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการลดต้นทุนของ อาคารระบายความร้อน โดยลดการพึ่งเครื่องปรับอากาศ

ในสหรัฐอเมริกา หลังคาสีขาวของ Walmart ช่วยลดการใช้พลังงานภายในซุปเปอร์สโตร์ Walmart / Flickr, CC BY-SA

อย่างไรก็ตาม สีที่ขาวกว่าสีขาวนี้มีด้านที่มืดกว่า พลังงานที่จำเป็นในการขุดแร่แบไรท์ดิบเพื่อผลิตและแปรรูปแบเรียมซัลไฟต์ที่ทำขึ้นเกือบ 60% ของสีหมายความว่ามีปริมาณมหาศาล รอยเท้าคาร์บอน. และการใช้สีกันอย่างแพร่หลายจะหมายถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในการขุด ของแบเรียม

เคล็ดลับความเย็นจากธรรมชาติ cooling

สีทาแบเรียมซัลไฟต์เป็นเพียงวิธีหนึ่งในการปรับปรุงการสะท้อนแสงของอาคาร ฉันใช้เวลาสองสามปีที่ผ่านมาค้นคว้าเรื่องสีขาวในโลกธรรมชาติ ตั้งแต่พื้นผิวสีขาวไปจนถึงสัตว์สีขาว ขนของสัตว์ ขนนก และปีกผีเสื้อเป็นตัวอย่างต่างๆ ของการที่ธรรมชาติควบคุมอุณหภูมิภายในโครงสร้าง การเลียนแบบเทคนิคทางธรรมชาติเหล่านี้สามารถช่วยให้เมืองของเราเย็นลงโดยมีค่าใช้จ่ายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง

ปีกหนึ่งอย่างเข้มข้น intense ด้วงขาว สายพันธุ์ที่เรียกว่า ตราบาป Lepidiota ให้ขาวกระจ่างใสอย่างน่าทึ่งด้วย โครงสร้างนาโน ในตาชั่งซึ่งกระจายแสงที่เข้ามาได้ดีมาก คุณสมบัติการกระจายแสงตามธรรมชาตินี้สามารถใช้ในการออกแบบสีที่ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น โดยใช้ พลาสติกรีไซเคิล เพื่อสร้างสีขาวที่มีโครงสร้างนาโนที่คล้ายคลึงกันซึ่งมีการปล่อยคาร์บอนต่ำกว่ามาก เมื่อพูดถึงการรับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ ท้องฟ้ามีขีดจำกัด