สีขาว Ultra White รุ่นใหม่ จะลดค่าไฟฟ้าเครื่องปรับอากาศได้ 70-80%

ในวันฤดูร้อนอุณหภูมิของหลังคามืด/ทางเท้า
จะเพิ่มสูงขึ้นกว่าอุณหภูมิอากาศโดยทั่วไป
จนถึงกับบางครั้งความร้อนทำให้ไข่ไก่สุกได้
(ตอกไข่ไก่ แล้ววางไข่ในกะทะ
หรือบนพื้นปูน ในที่กลางแจ้ง)
ความร้อนเป็นอันตรายต่อร่างกาย
และสุขภาพคนที่มีโรคประจำตัว

ผลิตภัณฑ์ใหม่จากการประกาศของ
Apple’s’Spring Loaded
เมืองที่ต้องการลดความร้อนภายในเมือง
จึงจำเป็นต้องคิดหาวิธีที่สร้างสรรค์
ในการทำให้อาคารเย็นลงแบบเรียบง่าย
สีขาวสะท้อนแสงได้เป็นพิเศษ
น่าจะเป็นทางออกที่ดีได้ในเรื่องนี้

งานวิจัยใหม่ที่นำโดย
ศาสตราจารย์ Xiulin Ruan กับทีมงาน
ด้านวิศวกรรมเครื่องกล
ที่ Purdue University 
ได้สร้างขึ้นมาจากการวิจัย
เพื่อสร้าง Ultrawhite BaSO₄


สีขาว Ultrawhite
ให้ความเย็นขั้นดีเยี่ยมในห้องปฏิบัติการ
เกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อปีที่แล้ว
ตอนนี้ ค้นพบสูตรที่สะท้อนแสง
และทำให้พื้นผิวเย็นลง
ต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศโดยรอบ ๆ
ได้ดีกว่าสีขาวประเภทอื่น ๆ
ที่วางขายกันในท้องตลาด


สีนี้เปรียบเสมือนลูกพี่ลูกน้อง Vantablack
ซึ่งเป็นวัสดุที่มีสีเข้มมาก
จนดูดซับแสงที่มองเห็นได้มากกว่า 99.9 %
สี Ultrawhite สะท้อนแสงแดดได้ถึง 98.1 %
เมื่อเทียบกับสีขาวอื่น ๆ ที่วางขายในท้องตลาด
เพราะดูดซับแสงแดดไว้ถึง 10-20 %
ตามรายงานของ  Xiulin Ruan


“ พวกเราออกไปค้นหาวัสดุอื่น ๆ
ที่ไม่ดูดซับรังสี UV จากแสงแดดเลย
สีขาวทึ่ขายกันในทัองตลาด มักจะใช้
Titanium dioxide ผลิตสีขาว

แต่ที่ห้องทดลองงานวิจัยของพวกเรา
ได้ใช้สารประกอบชนิดต่าง ๆ
เพื่อสร้างสีขาวที่สะท้อนแสง
ออกไปจากพื้นผิวให้มากที่สุด
เท่าที่จะเป็นไปได้
จากการทดลองในช่วงหลายปีที่ผ่านมา


การทาสีขาวตามบ้านเรือนก่อนหน้านี้จะใช้
Calcium carbonate
ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่หาได้ง่าย  พบเห็นได้ทั่วไป
ในเปลือกหอยและหินปูน  ที่มึอยู่มากมาย


แต่ในคราวนี้ พวกเราได้ทดลองใช้
Barium sulfate
ซึ่งเป็นสารประกอบที่ใช้ใน
การถ่ายภาพ x-ray และการผลิตพลาสติก
เพราะไม่เพียงแต่เปลี่ยนพื้นผิววัสดุ
ให้เป็นสีขาวพิเศษ Ultrawhite เท่านั้น
แต่ยังเพิ่มความเข้มข้นมากขึ้น
และทำให้ขนาดอนุภาคของ
Barium sulfate แตกต่างออกไป


พวกเราพบว่า
ถ้ามีขนาดอนุภาคเดียว
จะไม่ได้ผลดีเท่าที่ควร
เพราะปรากฎว่า อนุภาคแต่ละขนาด
จะสามารถสะท้อนความยาวคลื่น
ได้เพียงหนึ่งความยาวคลื่นเท่านั้น

แสงแดดประกอบด้วยความยาวคลื่น
ที่แตกต่างกันจำนวนมาก

ดังนั้นการมีอนุภาคขนาดต่าง ๆ กัน
ในสีขาวจึงสร้างความแตกต่างได้มาก
เพราะสะท้อนความยาวคลื่นออกไป
ตามขนาดอนุภาคที่สร้างขึ้นมา


ทำให้การสร้างสีขาวสะท้อนแสง Ultrawhite
จะทำหน้าที่เป็นเครื่องปรับอากาศแบบ passive 
Passive Air conditioner
สีจะลดความร้อนได้มากกว่า
หลังจากที่ได้รับแสงแดด
ทำให้ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า หรือ น้ำ
เพราะพื้นผิวสีขาวจะเย็นลง
ต่ำกว่าอุณหภูมิโดยรอบ ๆ


ผลการทดลองซึ่งเกิดขึ้นในช่วง
2-3 วันในเดือนมีนาคม ในรัฐ Indiana
ผลปรากฎว่าตัวอย่างของ
Ultrawhite สีขาวชนิดใหม่นี้
พื้นที่ผิวทดลองจะอยู่ที่
ลดความร้อนลงราว 19 °F
เย็นกว่าอุณหภูมิอากาศ
โดยรอบในตอนกลางคืน
และเย็นกว่าประมาณ 8 °F
ในตอนกลางวันที่มีแสงแดด

สีขาวที่ขายกันในท้องตลาด
ไม่มีพลังความสามารถเช่นนี้
ในการลดความเย็น
เพราะมีอุณหภุมิเท่าเดิม
และลดความร้อนได้
ประมาณ 12 °F ในตอนกลางคืน

หลังคาเย็นเป็นพื้นที่ที่มีความต้องการ
อย่างมากในสหรัฐอเมริกา
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเมือง
ที่อากาศร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว

ในขณะที่เครื่องปรับอากาศมีความสำคัญ
เพียงแค่สับเปลี่ยนอากาศร้อน
ระหว่างในบ้านและนอกอาคาร
และอาจมี Carbon footprint ที่ค่อนข้างสูง
เพราะในบ้านอากาศเย็นจริง 
แต่ปล่อยความร้อนออกมานอกบ้าน

(สังเกตได้ตามบ้านนอก
แม้ว่าจะอยู่/ทำงานกลางแดด
แต่อากาศจะไม่ร้อนอบอ้าวเหมือนในเมือง
เพราะมีเครื่องปรับอากาศน้อยมาก)


ความจำเป็นต้องใช้หลังคาและพื้นผิวที่เย็น
เพื่อรับแสงแดด/สะท้อนความร้อน
กลับสู่ชั้นบรรยากาศแทน
จะลดต้นทุนเครื่องปรับอากาศ
ที่อาจสูงถึง 70-80 % ได้

ภายใน 1-2 ปีข้างหน้านี้
สี Ultrawhite นี้น่าจะเข้าสู่ตลาดได้
หลังจากการวิจัยและทดสอบเพิ่มเติม
เพราะ Barium sulfate มีราคาไม่แพง

ต้นทุนสีขาวที่ขายในทัองตลาด
ก็เพียงแค่เพิ่มส่วนผสมนี้ลงไป
เท่ากับนำสิ่งที่มีอยู่แล้วมาใช้

สี Ultrawhite มีประโยชน์สูง ประหยัดสุด
เพราะไม่ใช่ใช้กันแค่อาคารและหลังคาบ้าน
อุปกรณ์กลางแจ้ง เช่น กล่อง หม้อแปลงไฟฟ้า
อุปกรณ์ก่อสร้างที่ร้อนจัดได้อย่างรวดเร็ว
ก็อาจจะทาสี Ultrawhite ตัวนี้ได้ด้วย "
Xiulin Ruan กล่าวสรุป
 
❀
เรียบเรียง/ที่มา

https://bit.ly/3eoZKXE
https://bit.ly/3xhyTW6
https://bit.ly/3tOcXjk



เรื่องเล่าไร้สาระ


การลดความร้อนแบบชาวบ้าน
คือ การปลูกต้นไม้สูง ทำระแนง
กันแสงแดดส่องถึงบ้านโดยตรง


การลงทุนสร้าง หลังคา 2 ชั้น
หรือขึง สแลนกรองแสง ไว้ด้านบน
เช่น บ้านที่สร้างจากตู้บรรทุกสินค้า
จะลดความร้อนได้ในระดับหนึ่ง
เพราะให้แสงแดดเผาหลังคาแรกก่อน


การใช้ระบบสปริงเกอร์
ฉีดพ่นน้ำเป็นฝอย ๆ
หรือให้น้ำไหลผ่านหลังคา
เพื่อให้แสงแดดเผาเป็นไอน้ำ
จะลดความร้อนได้ระดับหนึ่ง
แต่ตามมาด้วยค่าไฟฟ้า ความชื้นแฉะ
ที่เชื้อรา ตะไคร่น้ำ ชอบ ๆ จริง ๆ
ขี้นก เพราะนกไปกินน้ำ/เล่นน้ำบนหลังคา

ส่วนการทาสีขาวบนหลังคา
ก็ช่วยได้เพราะสีจะสะท้อนแสงแดดออกไป
ช่วยลดความร้อนได้ในระดับหนึ่ง

---

เมืองไทยก็เคยเป็นข่าวดังในอดีต
อาคารติดกระจกสะท้อนแสงฉาบปรอท
เวลากลางวันแสงแดดส่อง
ตรงไปยังบ้านฝั่งตรงข้าม
จนทำให้บ้านตรงข้ามร้อนผิดปกติ
จึงต้องฟ้องร้องขึ้นศาลกันในเรื่องนี้
มีการเดินเผชิญสืบพยาน
คือ ไปดูข้อเท็จจริงในสถานที่เกิดคดี
มี ผู้พิพากษา ทนายความ โจทก์ จำเลย
พยานผู้เชี่ยวชาญพิเศษตามหมายศาล

ผลคือ อาคารฝั่งตรงข้ามผิดจริง
เพราะใช้สิทธิ์เกินกว่าวิญญูชน
(คนปรกติธรรมดาที่มีสามัญสำนึก)
ต้องจ่ายเงินเยียวยา และค่าไฟฟ้า
เพื่อบรรเทาความเดือดร้อนบ้านตรงข้าม

ส่วนบ้านที่ไม่ได้ฟ้อง/ฟ้องร่วม ก็อดไป
ต้องไปฟ้องเองในข้อหาแบบเดียวกัน
เพราะคำพิพากษาผูกพันเฉพาะคดี/คู่ความ

แต่บางคนบอกเป็นความ กินขี้หมาดีกว่า
เพราะไปศาลไม่ใช่ไปสวนสนุก
ทั้งเหนื่อย ทั้งเครียด ทั้งมีค่าใช้จ่ายต่าง ๆ

ถ้าภาษิตกะเหรี่ยงของหลวงเมือง
ตุลาการไม่ใช่พ่อแม่
หินแง่ไม่ใข่ตายาย
(แคว๊ก แควก แคว๊ก)
นัยว่าแข็งกร้าว/ไม่โอนอ่อนผ่อนตาม
เหมือนวิธีปฏิบัติของสมาชิกในครอบครัว


การบุฉนวนกันความร้อนใต้หลังคา
จะลดความร้อนในบ้านได้ดีกว่า
พัดลมฟักทอง ดูดอากาศบนหลังคา
ตามความเห็นของ ยอดเยี่ยม เทพธรานนท์
ที่ระบุไม่ได้ช่วยลดความร้อนแต่อย่างใด
แพ้การบุฉนวนลดความร้อนแบบท้าพิสูจน์
แต่ยังไม่มีผู้ประกอบการรายใดรับคำท้า
รวมทั้งการติดตั้งมีโอกาสรั่วซึม ฝนหยดใส่
แมลงบินเข้าออกได้ กับเสียงรบกวนหึ่ง ๆ



การระบายความร้อนที่เกิดขึ้น
จาก Servers Data Centers
ด้วยเครื่องปรับอากาศเป็นเรื่องใหญ่มาก
เพราะต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก
ขนาด Google ยังต้องย้าย
Servers Data Centers
ไปไว้ในเขตอากาศหนาวเย็น
แล้วใช้น้ำเย็น/อากาศบริเวณนั้น
มาระบายความร้อนที่เกิดขึ้น
เพื่อลดการใช้พลังงานไฟฟ้า

❀
แต่ Microsoft ได้ใช้ท้องทะเลที่หนาวเย็น
มาระบายความร้อนแทนเครื่องปรับอากาศ