Dalle tundre ghiacciate alle nuvole fluttuanti, il colore bianco ricompare ripetutamente nella tavolozza del nostro pianeta. Questo colore fornisce un modo naturale per la luce del sole di riflettersi dalla superficie terrestre e nello spazio. Questo effetto, noto come il pianeta albedo – ha un enorme impatto sulla temperatura media globale.

Immagina un mondo ricoperto interamente di oceani. Sebbene l'idea possa evocare un rinfrescante senso di frescura, l'assenza di aree bianche riflettenti vedrebbe infatti la temperatura media della superficie terrestre aumentare fino a quasi 30 ° C: raddoppia la sua temperatura media attuale di 15 ° C.

Il declino in corso del nostro pianeta ghiaccio e neve La copertura, oltre ad essere una conseguenza del cambiamento climatico provocato dall’uomo, sta anche determinando ulteriori aumenti della temperatura superficiale. I modelli dello scenario peggiore prevedono che – se la CO? le emissioni non saranno ridotte drasticamente entro il 2050 – le temperature medie nel 2100 potrebbero esserlo 1.5 ° C più caldi di quelli odierni, grazie in parte alla ridotta riflettività della Terra. Il colore del nostro mondo gioca un ruolo chiave nel determinare il suo futuro.

I famosi edifici bianchi di isole come Santorini, in Grecia, non sono solo per lo spettacolo: gli umani hanno usato la conoscenza che i colori bianchi riflettono meglio il calore per centinaia di anni. Tradizionalmente, un tipo di vernice bianca chiamata gesso, contenente solfato di calcio (CaSO?), viene utilizzato per rivestire tali edifici. Un nuovo studio suggerisce che una vernice alternativa contenente solfato di bario (BaSO?) potrebbe essere ancora più efficace nel riflettere nello spazio la radiazione solare che colpisce gli edifici.

Pareti e tetti sono spesso dipinti con gesso in Grecia. Judithscharnowski/Pixabay, CC BY

La chiave dell'efficacia di questa nuova vernice a base di solfato di bario sono le nanoparticelle in essa contenute che riflettono l'energia del sole con un'efficienza relativamente elevata ea specifiche lunghezze d'onda infrarosse di 0.008 mm-0.013 mm. Queste lunghezze d'onda corrispondono a una parte dell'atmosfera altamente trasparente, nota come "finestra del cielo".

Ciò significa che una parte maggiore dell'energia solare riflessa può rimbalzare indietro attraverso questa "finestra" nello spazio invece di rimanere intrappolata nell'atmosfera terrestre e contribuire al riscaldamento globale. Secondo il autori dello studio, quando la radiazione solare viene irradiata dalla vernice al solfato di bario, quasi il 10% della radiazione viene riflessa a queste lunghezze d'onda.

L'applicazione di questo tipo di vernice agli edifici nelle regioni a clima caldo contribuirà a mantenere gli edifici più freschi, una sfida enorme soprattutto in regioni urbane, dove la densità di persone e di edifici può spingere le temperature a livelli insopportabili durante i mesi estivi.

Lo studio dimostra come la verniciatura degli edifici con vernice al solfato di bario può ridurre le temperature all'interno degli edifici di 4.5ºC rispetto alla temperatura dell'aria esterna. Questa tecnologia ha il potenziale per ridurre significativamente il costo di edifici di raffreddamento riducendo la dipendenza dall'aria condizionata.

Negli Stati Uniti, i tetti bianchi di Walmart aiutano a ridurre il consumo di energia all'interno dei supermercati. Walmart / Flickr, CC BY-SA

Tuttavia, questa vernice più bianca del bianco ha un lato più oscuro. L'energia necessaria per estrarre il minerale grezzo di barite per produrre e lavorare il solfito di bario che costituisce quasi il 60% della vernice significa che ha un enorme impronta di carbonio. E usare ampiamente la vernice significherebbe un aumento drammatico nella miniera di bario.

I trucchi rinfrescanti della natura

La vernice a base di solfito di bario è solo un modo per migliorare la riflettività degli edifici. Ho passato gli ultimi anni a ricercare il colore bianco nel mondo naturale, dalle superfici bianche agli animali bianchi. Peli di animali, piume e ali di farfalla forniscono diversi esempi di come la natura regola la temperatura all'interno di una struttura. Imitare queste tecniche naturali potrebbe aiutare a mantenere le nostre città più fresche con meno costi per l'ambiente.

Le ali di uno intensamente scarabeo bianco specie chiamata Stigma della lepidiota apparire di un bianco sorprendentemente luminoso grazie a nanostrutture nelle loro scaglie, che sono molto brave a disperdere la luce in entrata. Questa proprietà di diffusione della luce naturale può essere utilizzata per progettare vernici ancora migliori: ad esempio, utilizzando plastica riciclata per creare vernice bianca contenente nanostrutture simili con un'impronta di carbonio molto più bassa. Quando si tratta di trarre ispirazione dalla natura, il limite è il cielo.