为了缓解全球变暖,最白的油漆
2025-07-20 23:15

为了缓解全球变暖,最白的油漆

  

  

  普渡大学(Purdue University)机械工程教授阮修林(Xiulin Ruan)在开始尝试制造一种新型涂料时,并没有打算进入吉尼斯世界纪录。他有一个更崇高的目标:在不点燃地球的情况下给建筑物降温。

  2020年,阮博士和他的团队公布了他们的发明:一种白色涂料,可以作为反射器,将95%的太阳光线从地球表面反射出去,穿过大气层,进入太空深处。几个月后,他们宣布了一种更有效的配方,可以将太阳光反射提高到98%。

  这种涂料的性能几乎是超级英雄的。它可以使表面温度在中午比环境温度低8华氏度,在夜间比环境温度低19华氏度,从而降低建筑物内的温度,并将空调需求减少多达40%。阮医生说,即使在烈日下,摸起来也很凉爽。与空调不同的是,这种涂料不需要任何能量就能工作,也不会使外界空气变暖。

  2021年,吉尼斯宣布它是有史以来最白的油漆,此后它获得了多个奖项。虽然这种涂料最初是用于屋顶的,但服装、鞋子、汽车、卡车甚至航天器的制造商都提出了要求。去年,阮博士和他的团队宣布,他们已经研制出一种更轻的版本,可以反射车辆的热量。

  “我们并不是真的想开发世界上最白的涂料,”阮博士在接受采访时说。“我们想帮助应对气候变化,现在它更像是一场危机,而且越来越严重。我们想看看是否有可能在冷却地球的同时帮助节约能源。”

  阮博士说,虽然这种颜料是官方认定的世界上最白的,但由于它会散射光线,所以不会让人眼花缭乱。看起来和五金店的白漆没什么不同。

  这种涂料至少还需要一年时间才能投入商业使用,目前正在进行提高其耐久性和耐污性的工作。阮博士说,普渡大学的研究小组已经与一家公司合作,但还不能说出是哪家公司。该团队还在开发以超白为基础的彩色涂料。“它们的效果不如白色理想,但比其他一些商业色彩要好,”他说。

  随着气候危机的恶化,科学家们一直在紧急开发反射材料,包括不同类型的涂层和薄膜,可以被动地冷却地球。这种材料依赖于物理学原理,即允许热能沿着特定波长从地球传播,穿过大气层中的透明或天空窗口,进入深空。

  加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)研究清洁技术的电气和计算机工程教授杰里米·蒙迪(Jeremy Munday)表示,这种重定向几乎不会影响太空。他说,太阳发出的热量是地球的10亿多倍,而这种方法仅仅是反射太阳已经产生的热量。“这就像把一杯普通的水倒进海洋,”蒙迪博士说。

  他计算出,如果像普渡大学的超白涂料这样的材料能够覆盖地球表面1%到2%的面积,也就是撒哈拉沙漠面积的一半多一点,那么地球吸收的热量就不会比释放的热量多,全球气温也会停止上升。

  蒙迪博士指出,用如此多的辐射物质覆盖半个撒哈拉沙漠或任何相邻的表面是不应该发生的,原因有很多,其中包括实用性、对野生动物的担忧,以及一个地区突然变冷导致的天气中断。

  但是,在世界各地扩散辐射冷却点可能对全球和当地都有好处,比如抵消城市热岛效应,这种效应的发生是因为大多数建筑物比林地、水和植物等自然表面吸收和捕获更多的热量。

  尽管居住在圣托里尼岛(Santorini)和卡萨布兰卡(Casablanca)等炎热而风景如画的地方的人们长期以来一直使用白色涂料为住宅降温,市政当局也越来越多地希望把屋顶涂成白色,但魏博士说,商用白色涂料通常能反射80%到90%的阳光。这意味着它们仍然吸收10%到20%的热量,这反过来又使表面和周围空气变暖。相比之下,普渡大学的涂料吸收的太阳热量要少得多,而将更多的热量辐射到太空深处,从而使表面冷却到低于环境温度。

  尽管如此,还是有一些担忧。普渡大学标准版的超白涂料使用硫酸钡,而硫酸钡必须开采出来,从而增加了其碳足迹,不过阮博士指出,绝大多数商业涂料中使用的二氧化钛也必须开采出来。

  地球工程——操纵不同的过程来控制地球气候——也被批评偏离了根本问题:人类必须停止燃烧化石燃料,以避免气候变化带来更多灾难性的影响。但是,即使所有化石燃料的使用立即停止,由于大量的温室气体被困在大气中,气候灾难仍将继续展开。蒙迪说,大规模的辐射冷却将类似于救生筏。

  “这绝对不是气候问题的长期解决方案,”蒙迪博士说。“在试图控制一切的同时,你可以做一些短期的事情来缓解更严重的问题。”

  卡拉·巴克利(Cara Buckley)是一名气候记者,她关注的是寻求解决方案的人们,以及有关应对危机的另类故事。她于2006年加入时报,是2018年因报道工作场所性骚扰而获得普利策奖的团队的一员。更多关于卡拉·巴克利的信息

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