美国东北大学郑义:创新冷却涂料或成全球降温关键

文摘   2024-09-14 09:50   河南  
转自:波士顿中文网









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2024年的夏季再次打破了多项高温纪录。7月22日,NASA记录了有史以来最高气温,而凤凰城也迎来了连续100天100华氏度以上的高温。然而,美国东北大学机械与工业工程副教授郑义(Yi Zheng)对此早有预见。他创立的初创公司Planck Energies正致力于开发一种“冷却涂料(Cooling Paint)”技术,旨在通过涂刷屋顶、建筑物甚至道路和自行车道来逐步降低地球温度。

郑教授表示,这项被动冷却技术(Passive Cooling Technology)不仅有望显著降低空调的电力消耗和碳排放,还能对全球气候产生深远的影响。他的最终目标是将这种冷却涂料应用于全球各类外露表面,帮助应对全球变暖并减少碳足迹和温室气体排放。

实验成功验证冷却效果

这种冷却涂料,也被称为“冷屋顶技术(Cool Roof Technology)”,通过反射太阳能来降低热量吸收。郑教授指出,涂料的高反射率得益于其中的智能光学组件,但它的功能不仅限于反射太阳光。这种涂料还利用纳米技术Nanotechnology将建筑物内部的热量排出,并通过不被地球大气层(Earth's Atmosphere)吸收的波长将红外辐射释放到太空。

“地球不断从太阳接收能量,但我们从未将能量返还给宇宙。这是一个主要问题,”郑教授解释道。“被动冷却是一种有效的方法,可以将多余的热量返还给宇宙,从而为地球降温。”

郑教授的团队在德克萨斯州和美国东北大学伯灵顿校区进行的实验显示,涂有冷却涂料的储藏棚内温度下降了至少5摄氏度。

破解空调悖论(AC Paradox)

郑教授表示,冷却涂料的成功实施可以减少对空调的依赖。当前的“空调悖论”指的是,由于气温上升和人口增长,空调需求不断增加,这反过来又导致温室气体排放增加,从而加剧全球变暖。

“冷却涂料每降下一度,就意味着空调不需要再额外降温一度,”他解释道。Planck Energies计划在未来15到18个月内将这项技术商业化,开发出可以应用于食品仓库、数据中心和冷藏卡车等需要保持低温的地方的产品。

广泛应用前景

Planck Energies正与3M合作,将冷却技术融入可刷涂或喷涂的油漆中,未来可能还会应用于房屋、公寓、道路、自行车道和步行道。郑教授展望,非政府组织甚至联合国可能会资助在非洲、中东和中国等受全球变暖严重影响的低收入社区推广该技术。

便捷易用

“这种材料非常容易应用于外部表面,你可以用喷涂或刷涂方式,并且可以控制涂层的厚度,”郑教授说道。他的团队在今年夏天对美国东北大学伯灵顿校区和德州大学达拉斯分校的储藏棚进行了测试,结果显示,冷却涂料的表现优于普通白漆。

美国东北大学的支持

郑教授今年7月荣获了2024年著名的Raymond Viskanta奖,以表彰他在辐射传热(Radiative Heat Transfer)领域的杰出工作。他表示,美国东北大学对其初创公司的支持至关重要,不仅提供了种子资金,还帮助申请了专利并执行了许可协议,同时提供了免费的创业培训和指导。

尽管Planck Energies并不是唯一开发冷却涂料技术的公司,但郑教授认为,其产品具有自清洁、阻燃和环保的优势,这使其在市场上更具竞争力。

“尽快让这种气候技术普及非常重要,”他总结道。“被动冷却技术将是帮助拯救地球的一项关键技术。”



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