En de verf is ook nog eens beschikbaar in verschillende kekke kleurtjes!
Op dit moment zetten veel mensen in de winter de verwarming en in de zomer de airconditioning aan. Maar om de opgestelde nul-emissiedoelstellingen te halen, moet zowel het gebruik van de verwarming als de airconditioning omlaag. Hoe voorkomen we in dit geval dat we het in de winter te koud hebben en in de zomer te warm? Met behulp van inventieve verf, zo stellen onderzoekers voor.
Roep om nieuwe materialen
Op dit moment zijn verwarmingen en airconditionings goed voor ongeveer 13 procent van het wereldwijde energieverbruik. Ook maken ze ongeveer 11 procent van de uitstoot van broeikasgassen uit. “Hoewel het gebruik van de verwarming naar verwachting zal dalen, neemt de vraag naar airconditionings toe, vooral in opkomende economieën in een opwarmende wereld,” zegt onderzoeker Yi Cui. “De roep om nieuwe materialen voor verbeterde isolatie klinkt daarom steeds luider.”
Isolerende verf
Cui en zijn collega’s hebben zich daarom in dit vraagstuk vastgebeten. En dat heeft nu geleid tot de ontwikkeling van een nieuw soort verf. Concreet gaat het om een isolerende verf die huizen en andere gebouwen koeler houdt in de zomer en warmer in de winter, waardoor het energieverbruik, de energiekosten én de uitstoot van broeikasgassen fors kan worden verminderd.
Energieverbruik
Dat het energieverbruik door middel van de verf flink kan worden teruggedrongen, toonden de onderzoekers in verschillende experimenten aan. Zo blijkt dat de energie die normaal gesproken wordt verbruikt om een ruimte te verwarmen, na aanbreng van de verf met ongeveer 36 procent daalde. De energie die nodig is om een ruimte te koelen, daalde met 21 procent. Vervolgens simuleerde het team een middelhoog flatgebouw waarbij de nieuw ontwikkelde verf op de buitenmuren en de daken was aangebracht. In dit geval daalde het totale energieverbruik voor verwarming, ventilatie en airconditioning in de loop van het jaar met 7,4 procent.
Kleurtjes
Op dit moment bestaan er al wel enige andere soortgelijke isolerende verven. Maar deze zijn vaak enkel in een metallic zilveren of grijze kleur beschikbaar. Aangezien niet iedereen dit mooie kleurtjes vindt, worden deze verven nog te weinig gebruikt. De nieuw ontwikkelde verf is daarentegen te verkrijgen in een breed scala aan kleuren, waardoor de onderzoekers hopen dat meer mensen voor isolerend verf zullen kiezen.
Twee lagen
De verf bestaat in feite uit twee afzonderlijke lagen. De eerste is een infrarood-reflecterende onderlaag, de tweede een ultradunne infrarood-transparante bovenlaag, met anorganische nanodeeltjes (die verkrijgbaar is in verschillende kleuren). Om de warmte buiten te houden, kan de verf het beste op buitenmuren en daken worden aangebracht. Het meeste infrarode licht dat door de zon wordt uitgestraald, dringt door de bovenlaag heen en wordt vervolgens door de onderste laag weerkaatst. Hierdoor wordt het niet als warmte door de bouwmaterialen geabsorbeerd. Wil je juist de warmte binnen houden, dan kun je het beste de verf op binnenmuren aanbrengen.
Reflectie
Volgens de onderzoekers wordt ongeveer 80 procent van mid-infraroodlicht door de verf gereflecteerd. De bovenlaag reflecteert ook wat infraroodlicht. Het team testte de isolerende verf in de kleuren wit, blauw, rood, geel, groen, oranje, paars en donkergrijs. Uit de tests blijkt dat ze maar liefst tien keer beter infraroodlicht reflecteerden dan normale verf.
Voertuigen
De verf hoeft overigens niet alleen op huizen of gebouwen te worden aangebracht. Ook bijvoorbeeld vrachtwagens en treinwagons die gebruikt worden voor gekoeld transport, zouden een likje isolerende verf kunnen gebruiken. Dit zou de koelingskosten drastisch kunnen terugschroeven. “Beide lagen kunnen op verschillende oppervlakken en verschillende vormen en materialen worden gespoten,” zegt onderzoeker Yucan Peng. “De verf kan daarom in veel verschillende situaties een extra beschermende thermische laag bieden.”
Eigenschappen
Nog een bijkomende voordeel: de verf is ook nog eens waterafstotend, wat betekent dat het zelfs in vochtige omgevingen kan worden aangebracht. Geverfde muren en oppervlakken kunnen bovendien eenvoudig worden schoongemaakt met een natte doek of een waterspuit. Daarnaast toonden de onderzoekers aan dat de effectiviteit van de verf niet afneemt na een voortdurende blootstelling aan hoge of lage temperaturen. Zelfs toen de verf een week lang aan 80 graden Celsius en -195 graden Celsius werd onderworpen, bleef de isolerende werking van kracht.
De bevindingen uit de studie, gepubliceerd in het vakblad Proceedings of the National Academy of Sciences, zijn veelbelovend. Dankzij de verf kun je een ruimte veel gemakkelijker op temperatuur houden, zonder dat je gelijk je verwarming of de airco aan hoeft te zetten. En dat vermindert het energieverbruik zoals gezegd fors. De onderzoekers zijn van plan om hun verf in toekomstig onderzoek verder te verfijnen. “We overwegen nu op water gebaseerde oplossingen,” vertelt onderzoeker Jian-Cheng Lai. “Die zijn namelijk nog milieuvriendelijker dan de organische oplossingen die we nu gebruiken. Dat zou de commercialisering van de verf kunnen vergemakkelijken.”
