Vzhledem k extrémním teplotám, které přináší léto, je ideální, aby naše budovy měly k dispozici nejrůznější pasivní chladicí opatření. Ačkoli toho nelze vždy účinně dosáhnout, existuje řada vědeckých projektů, které pracují na vývoji nových technologií, jež mohou snížit teplotu městské infrastruktury o několik stupňů bez nutnosti aktivních nápravných opatření.
V tomto ohledu dosáhl tým vědců zásadního průlomu, který by mohl změnit způsob chlazení našich budov. Jedná se o biologicky odbouratelnou fólii, která dokáže chladit povrchy pasivně, bez potřeby elektrické energie a slibuje výrazné snížení spotřeby energie v budovách po celém světě.
Inovativní řešení proti horku
Nová fólie, kterou společně vyvinuli vědci z čínské univerzity v Čeng-čou a Jihoaustralské univerzity, funguje jako ekologická alternativa k tradiční klimatizaci. Tento materiál, nazývaný „bioplastový metafilm“, lze aplikovat na budovy, zařízení a další povrchy pro přirozené chlazení, které slibuje mimořádně účinný výkon.
V době nejvyššího slunečního záření by fólie byla schopna odrážet až 98,7 % slunečního světla, čímž by se v laboratorních podmínkách dosáhlo snížení teploty až o 9,2 °C. Její výkonnost však přesahuje pouhou reflexi: materiál také umožňuje, aby se vnitřní teplo budov odvádělo přímo do vnějšího prostoru a udržuje tak stavby chladnější než okolní vzduch i při přímém slunečním záření.
Praktickou proveditelnost této technologie prokázaly provozní testy v Číně i Austrálii. V reálných aplikacích dosahuje fólie průměrného poklesu teploty o 4,9 °C ve dne a 5,1 °C v noci, což je na zcela pasivní systém pozoruhodný výkon.
Dalším klíčovým bodem při vývoji tohoto materiálu byla jeho trvanlivost. Po 120 hodinách vystavení kyselým podmínkám a intenzivnímu ultrafialovému záření (což odpovídá osmi měsícům venkovního používání) si fólie zachovala chladicí schopnost se snížením teploty až o 6,5 °C.
Simulace provedené výzkumným týmem odhalují potenciální přínos této technologie. Ve městech, jako je Lhasa, hlavní město Tibetské autonomní oblasti Číny, by zavedení této fólie mohlo snížit roční spotřebu energie až o 20,3 % tím, že by se snížila závislost na klimatizaci.
Udržitelnost jako klíčový pilíř
Fólie je vyrobena z kyseliny polymléčné (PLA), běžného bioplastu rostlinného původu, který je zcela biologicky odbouratelný. Podle Dr. Xianhu Liu z Univerzity v Zhengzhou je tato volba materiálu v kontrastu se stávajícími pasivními sálavými chladicími systémy, které jsou obvykle založeny na petrochemických nebo keramických polymerech s větším dopadem na životní prostředí.
Výrobní proces využívá nízkoteplotní separační techniku, která dále snižuje energetickou náročnost jeho výroby a umožňuje jeho průmyslové rozšíření. Studie, která pojednává o tom, jak systém funguje, byla publikována v časopise Cell Reports Physical Science.
Výzkumníci v současné době zkoumají možnosti výroby ve velkém měřítku a vyhodnocují potenciální aplikace mimo stavebnictví. Budoucí možnosti zahrnují využití v dopravě, zemědělství, elektronice a dokonce i v biomedicíně, například pro chlazení obvazů na rány. Zda se tato fólie uplatní i v infrastruktuře, se teprve ukáže.
Budoucí vyhlídky a výzvy
Vývoj této technologie nenabízí pouze krátkodobé řešení pasivního chlazení, ale představuje také dlouhodobé výzvy a příležitosti. Integrace těchto materiálů do městské infrastruktury bude vyžadovat změnu způsobu navrhování a výstavby budov. Kromě toho budou rozhodujícími faktory pro masové rozšíření výrobní náklady a přijetí na trhu.
Na druhou stranu by pozitivní dopad této technologie na životní prostředí mohl být významný. Snížením závislosti na energeticky náročných klimatizačních systémech by se mohla snížit uhlíková stopa měst, což by přispělo k celosvětovému úsilí v boji proti změně klimatu.