Μια καινοτομία που υπόσχεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο ψύχουμε τα σπίτια μας έρχεται από την Κίνα. Ερευνητές του Southeast University κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα νέο είδος τσιμέντου που λειτουργεί σαν φυσικό κλιματιστικό: μειώνει τη θερμοκρασία στο εσωτερικό των κτιρίων χωρίς την ανάγκη μηχανικής ψύξης, εξοικονομώντας ενέργεια και χρήματα, ενώ παράλληλα περιορίζει τις εκπομπές CO2. Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances, θεωρείται ένα από τα πιο ελπιδοφόρα βήματα για την καταπολέμηση της ενεργειακής σπατάλης στις σύγχρονες πόλεις.
Η βάση της έρευνας ήταν απλή: το παραδοσιακό τσιμέντο έχει την ιδιότητα να απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία του ήλιου, παγιδεύοντας θερμότητα και αυξάνοντας έτσι τη θερμοκρασία των κτιρίων. Αυτό σημαίνει ότι τα κλιματιστικά δουλεύουν περισσότερο και καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια. Οι επιστήμονες όμως άλλαξαν τη «συνταγή» του υλικού, εισάγοντας στην επιφάνειά του μικροσκοπικούς κρυστάλλους από ετρινγκίτη, ένα ορυκτό που ανήκει στην κατηγορία των υδροθειικών αλάτων. Οι κρύσταλλοι αυτοί έχουν την ιδιότητα να αντανακλούν το φως και να διευκολύνουν την εκπομπή θερμότητας, αντί να τη συσσωρεύουν.
Το νέο υλικό δημιουργήθηκε κυριολεκτικά από το μηδέν. Οι ερευνητές ξεκίνησαν από την άλεση φυσικών ορυκτών όπως ο ασβεστόλιθος και ο γύψος, δημιουργώντας μια σκόνη που αναμείχθηκε με νερό και χύθηκε σε καλούπια με ειδικές οπές. Οι οπές αυτές επέτρεψαν τον σχηματισμό και την ανάπτυξη των κρυστάλλων ετρινγκίτη, που χαρίζουν στο τσιμέντο τις ξεχωριστές ιδιότητές του. Το εντυπωσιακό είναι ότι μέσα σε μόλις έξι λεπτά ενυδάτωσης το υλικό απέκτησε εξαιρετική σκληρότητα, ικανή να αντέξει ακόμη και το χτύπημα μιας σιδερένιας μπίλιας βάρους 200 γραμμαρίων.
Το αποτέλεσμα είναι αυτό που οι ερευνητές ονομάζουν «υπέρ-ψυχρό τσιμέντο». Ένα υλικό που διαθέτει παθητική ικανότητα ακτινοβολιακής ψύξης, λειτουργώντας ταυτόχρονα σαν καθρέφτης που αντανακλά τις ακτίνες του ήλιου και σαν ψυγείο που αποβάλλει θερμότητα. Στις πρώτες δοκιμές που έγιναν στην ταράτσα του Purdue University, οι διαφορές ήταν θεαματικές: η επιφάνεια που είχε καλυφθεί με το νέο τσιμέντο ήταν κατά 5,4 βαθμούς Κελσίου πιο δροσερή σε σχέση με τις γειτονικές επιφάνειες.
Οι επιστήμονες δεν περιορίστηκαν μόνο στις εργαστηριακές μετρήσεις. Με τη βοήθεια μοντέλων μηχανικής μάθησης προσομοίωσαν την περιβαλλοντική απόδοση του υλικού σε βάθος δεκαετιών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι αν το τσιμέντο αυτό χρησιμοποιούνταν ευρέως σε κτίρια για περίοδο 70 ετών, θα μπορούσε να οδηγήσει ακόμη και σε αρνητικό αποτύπωμα άνθρακα – δηλαδή να απομακρύνει περισσότερες εκπομπές από όσες προκαλεί η παραγωγή του.
Η σημασία μιας τέτοιας ανακάλυψης είναι τεράστια. Σε μια εποχή όπου τα καλοκαίρια γίνονται όλο και πιο θερμά, τα κλιματιστικά καταναλώνουν ολοένα περισσότερη ενέργεια, επιβαρύνοντας τα ηλεκτρικά δίκτυα και την τσέπη των πολιτών. Ταυτόχρονα, η αυξημένη χρήση τους δημιουργεί έναν φαύλο κύκλο, αφού οι εκπομπές από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας επιτείνουν την κλιματική κρίση. Ένα οικοδομικό υλικό που μειώνει τις ανάγκες για ψύξη μπορεί να αλλάξει τα δεδομένα σε παγκόσμιο επίπεδο.
Αν και το «υπέρ-ψυχρό τσιμέντο» βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο, οι πρώτες ενδείξεις δείχνουν πως θα μπορούσε να αποτελέσει βασικό εργαλείο για τις «έξυπνες» πόλεις του μέλλοντος.
[via]
