De folie (l) en de gedrukte structuur (r) (afb: Baohua Jia et. al/eLight)
Hoe warmer het op aarde wordt hoe vaker koelsystemen nodig zijn. Bestaande luchtbehan-delingssystemen (LuBe) kosten een hoop energie en dat lijkt, als we het over klimaatbeheersing hebben, het paard achter de wagen spannen. Passieve koelsystemen, die zonder (extra) energie koelen, lijken dan de geëigende route, maar die lijken alle zo hun beperkingen te hebben. Onderzoekers in Australië hebben nu een driedimensionaal gestructureerd polymeerfolie ontwikkeld die, zonder extra energie, kan zorgen voor een temperatuurdaling van 7°C (een koelvermogen van 129,8 W/m2) van een met die folie bedekt voorwerp. Dat gebeurt door de warmtestraling terug te kaatsen met frequenties die niet door broeikasgassen worden tegengehouden, het zogeheten ’transparantievenster’ van de atmosfeer.
De folie (waarvan niet vermeld wordt, ook niet in het artikel, welk polymeer het betreft) wordt gefabriceerd via een soort drukproces. Het zou 96,1% straling weerkaatsen in het ’transparantievenster’ van de atmosfeer en zeer stabiel zijn. In hun artikel noemen de onderzoekers het materiaal PMRC, een Engelse afko voor polymere metaoppervlaktestralingskoeling. Dat je dat maar weet.
Stralingskoeling is geen nieuwe ontdekking. Dat betekent in feite dat je de ingestraalde (zonne-)energie weerkaatst. Daarvoor worden drie soorten materialen gebruikt: polymeren, meerlaagse folies en zogeheten metamaterialen.
Polymeren hebben wat dat betreft goede kaarten: ze absorberen in het algemeen weinig zonne-energie, weerkaatsen veel energie in het atmosferische transparantievenster, zijn goedkoop en goed te produceren.
Dat was de onderzoekers niet genoeg om de beoogde eigenschappen te verwezenlijken. Met deeltjes kun je de frequentie van de weerkaatste straling beïnvloeden, maar dat lijkt (was?) niet zo eenvoudig. De onderzoekers gokten om metamaterialen: polymere materialen met een een bepaalde structuur om de weerkaatste straling de gewenste frequentie te geven, zodat de folie overdag verkoelend werkt.
Stijf
Het probleem was alleen dat stralingskoelers van metamaterialen meest stijve, dikke constructies zijn en dat is niet zo handig als je voorwerpen met uiteenlopende vormen wilt koelen, vonden de onderzoekers. Dus bedachten ze PMRC-folie. Die is maar 50 µm dik en weerkaatst bijna alle zonnestraling, de warmtestraling meest in de juiste ’transparantiefrequenties’.
De folie zou op van alles en nog wat geplakt kunnen worden zoals autodaken, watertanks en beschermingskleding. Of het ook geschikt is gebouwen te koelen vertelt het verhaal niet, maar het lijkt me het proberen waard.
Bron: Alpha Galileo