מטונרות קפואות ועד עננים מתנפחים, הצבע הלבן צומח שוב ושוב בפלטת הפלנטה שלנו. צבע זה מספק דרך טבעית לאור מהשמש להחזרתו מעל פני האדמה ולחלל. אפקט זה - המכונה כדור הארץ אלבדו - יש השפעה עצומה על הטמפרטורה העולמית הממוצעת.

דמיין עולם מכוסה כולו באוקיאנוסים. למרות שהרעיון עשוי לעורר תחושת קרירות מרעננת, היעדרם של אזורים לבנים רפלקטיביים יביא למעשה לטמפרטורת פני השטח הממוצעת של כדור הארץ לעלות כמעט. 30ºCלהכפיל את הטמפרטורה הממוצעת הנוכחית שלה 15ºC.

הירידה המתמשכת בכוכב הלכת שלנו קרח ושלג הכיסוי, בנוסף להיותו תוצאה של שינויי אקלים מונעים על ידי האדם, גורם גם לעלייה נוספת בטמפרטורת פני השטח. מודלים של תרחישים במקרה הגרוע מנבאים כי - אם CO? הפליטות אינן מופחתות באופן דרמטי עד 2050 - הטמפרטורות הממוצעות בשנת 2100 עשויות להיות 1.5ºC חם מאלה של ימינו, בין השאר הודות לרפלקטיביות המופחתת של כדור הארץ. לצבע העולם שלנו חלק מרכזי בקביעת עתידו.

הבניינים הלבנים המפורסמים של איים כמו סנטוריני, יוון, אינם נועדו רק להצגה: בני אדם השתמשו בידיעה שצבעים לבנים משקפים את החום בצורה הטובה ביותר במשך מאות שנים. באופן מסורתי, סוג של צבע לבן נקרא גֶבֶס, המכיל סידן סולפט (CaSO?), משמש לכיסוי מבנים כאלה. חדש ללמוד מצביע על כך שצבע חלופי המכיל בריום סולפט (BaSO?) יכול להיות יעיל אפילו יותר בהחזרת קרינת השמש הפוגעת בבניינים בחזרה לחלל.

קירות וגגות צבועים לעיתים קרובות בגבס ביוון. יהודיתשרנובסקי / פיקסביה, CC BY

המפתח ליעילותו של צבע חדש זה המבוסס על בריום סולפט הוא חלקיקי הננו שהוא מכיל המשקפים את אנרגיית השמש ביעילות גבוהה יחסית ובאורכי גל אינפרא-אדום ספציפיים של 0.008 מ"מ -0.013 מ"מ. אורכי הגל הללו תואמים חלק מהאטמוספרה שקוף מאוד, המכונה "חלון שמיים".

פירוש הדבר שיותר מאנרגיית השמש המשתקפת יכולה לקפוץ חזרה דרך "חלון" זה לחלל במקום להישאר כלואים באטמוספירה של כדור הארץ ולתרום להתחממות כדור הארץ. על פי מחברי המחקרכאשר קרינת השמש מבהיקה בצבע בריום סולפט כמעט 10% מהקרינה משתקפת באורכי גל אלה.

יישום סוג זה של צבע על בניינים באזורי אקלים חמים יעזור לשמור על קירור מבנים - אתגר עצום במיוחד בתחום אזורים עירוניים, שבו צפיפות האנשים והמבנים יכולה לדחוף את הטמפרטורות לגבהים בלתי נסבלים במהלך חודשי הקיץ.

המחקר מדגים כיצד צביעת מבנים בצבע בריום סולפט יכולה להפחית את הטמפרטורות בתוך המבנים ב -4.5 מעלות צלזיוס בהשוואה לטמפרטורת האוויר החיצונית. לטכנולוגיה זו פוטנציאל להוזיל משמעותית את העלות של קירור מבנים על ידי צמצום התלות במיזוג אוויר.

בארה"ב, הגגות הלבנים של וולמארט עוזרים להפחית את השימוש באנרגיה בחנויות העל. וולמארט / פליקר, CC BY-SA

עם זאת, לצבע לבן-לבן זה יש צד כהה יותר. האנרגיה הנדרשת כדי לחפור עפרות בריטים גולמיות כדי לייצר ולעבד את הבריום סולפיט המהווה כמעט 60% מהצבע אומר שיש לו ענק טביעת רגל פחמנית. ושימוש נרחב בצבע פירושו עלייה דרמטית בכרייה של בריום.

טריקים הקירור של הטבע

צבע מבוסס בריום גופרית הוא רק דרך אחת לשפר את רפלקטיביות הבניינים. ביליתי את השנים האחרונות בחקר הצבע הלבן בעולם הטבע, ממשטחים לבנים ועד לבעלי חיים לבנים. שערות בעלי חיים, נוצות וכנפי פרפר מספקות דוגמאות שונות לאופן שבו הטבע מווסת את הטמפרטורה במבנה. חיקוי טכניקות טבעיות אלה יכול לעזור בשמירה על קירור הערים שלנו עם פחות עלויות לאיכות הסביבה.

כנפיו של אחד בעוצמה חיפושית לבנה מינים הנקראים סטיגמה לפדיוטה להיראות לבן בהיר להפליא בזכות ננו-מבנים בסולמות שלהם, שטובים מאוד בפיזור אור נכנס. ניתן להשתמש במאפיין זה של פיזור אור טבעי לעיצוב צבעים טובים עוד יותר: למשל באמצעות פלסטיק ממוחזר ליצור צבע לבן המכיל מבני ננו דומים עם טביעת רגל פחמן נמוכה בהרבה. כשמדובר בהשראת הטבע, השמיים הם הגבול.