Nova tecnologia de pintura oferece isolamento aprimorado

Num avanço significativo em direção à eficiência energética e à sustentabilidade, investigadores da Universidade de Stanford revelaram um avanço inovador no domínio do isolamento de edifícios.

A sua formulação inovadora de tintas, disponível num espectro diversificado de cores, tem o potencial de revolucionar a forma como os edifícios e vários espaços gerem o controlo da temperatura. Ao reduzir a procura de aquecimento e ar condicionado, estas tintas não só prometem poupanças substanciais de custos, mas também uma redução notável nas emissões de carbono.

O aquecimento e o arrefecimento ambiente contribuem atualmente para uma parte substancial do consumo global de energia e das emissões de gases com efeito de estufa. As novas tintas de Stanford demonstraram o potencial para mitigar substancialmente estes problemas.

A investigação, publicada recentemente no Proceedings of the National Academy of Sciences, revela que as novas tintas podem reduzir a utilização de energia de aquecimento em até 36% em condições frias e reduzir as necessidades de energia de arrefecimento em quase 21% em condições quentes. Isto se traduz em uma redução de 7,4% no consumo de energia de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) para um típico prédio de apartamentos de altura média em diversas zonas climáticas dos EUA ao longo de um ano.

O professor Yi Cui, uma figura proeminente em ciência e engenharia de materiais, ciência e engenharia de energia e ciência de fótons no Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC, ressalta a necessidade premente de redução de energia tanto no aquecimento quanto no ar condicionado. À medida que as temperaturas globais continuam a subir, a utilização de ar condicionado está a aumentar, especialmente nas economias em desenvolvimento. Cui, o autor sênior do estudo, enfatiza a urgência da redução global da energia e das emissões para se alinhar às metas de emissões zero.

Para enfrentar este desafio, a equipa de investigação procurou formas inovadoras de melhorar o isolamento e minimizar a troca de calor entre ambientes interiores e exteriores. O foco em novos materiais para um isolamento superior é um aspecto fundamental do avanço da eficiência energética no ambiente construído.

No centro desta inovação está uma nova abordagem para a composição de tintas. Ao contrário das tintas convencionais de baixa emissão, que muitas vezes têm praticidade limitada devido à sua aparência metálica prateada ou cinza, as tintas recém-inventadas possuem uma estrutura de duas camadas.

A camada inferior, composta por flocos de alumínio reflexivos no infravermelho, é combinada com uma camada superior ultrafina e transparente no infravermelho contendo nanopartículas inorgânicas. Este design oferece não apenas um isolamento eficiente, mas também uma ampla gama de cores para se adequar a diversas estéticas.

Para aplicações externas, a tinta reflete uma porção substancial da luz infravermelha, que contribui significativamente para o aquecimento natural. Ao permitir que a maior parte desta luz passe através da camada de cor, a tinta evita a absorção de calor pelos materiais de construção. Em condições mais frias, a tinta aplicada nas paredes internas auxilia na retenção do calor, refletindo as ondas infravermelhas.

O potencial destas tintas vai além dos edifícios tradicionais. Caminhões e vagões envolvidos no transporte refrigerado, muitas vezes sobrecarregados com altos custos de refrigeração, poderiam se beneficiar desta tecnologia. A composição de dupla camada permite a aplicação em diversas superfícies, independente do formato e do material, oferecendo assim melhor isolamento térmico em diversos cenários.

Além disso, a praticidade e a durabilidade não foram esquecidas. As propriedades repelentes à água das tintas garantem estabilidade mesmo em condições húmidas, e a sua resiliência foi confirmada através da exposição a temperaturas extremas e ambientes ácidos.

As formulações avançadas de tintas são o culminar de esforços interdisciplinares envolvendo pesquisadores renomados, como o professor Zhenan Bao, Shanhui Fan e outros da distinta comunidade acadêmica de Stanford. À medida que a equipa trabalha para aperfeiçoar as tintas para aplicações práticas, os seus esforços poderão potencialmente anunciar uma nova era na construção e nos transportes energeticamente eficientes, com implicações positivas tanto para o ambiente como para a economia.