Nieuwe coating is geschikt voor energiezuinige airconditioning

Een nieuwe coating straalt warmte uit terwijl de zon er op schijnt. Er zijn energiezuinige airco’s mee te bouwen.

Iedere automobilist die wel eens ijs heeft staan krabben, kent het effect: het glas is afgekoeld door ‘s nachts infaroodstraling uit te zenden.

Onderzoekers van Stanford University hebben nu een coating gemaakt die ook overdag warmte kan wegstralen, zelfs onder een bakkende zon. Deze ‘radiatieve koeling’ zou kunnen leiden tot een passieve, simpele en goedkope airconditioning, die ook werkt tijdens de heetste momenten van de dag, zonder stroom. Hun onderzoek verscheen gisteren in Nature.

Een materiaal dat zoiets kan moet zo veel mogelijk infrarood licht uitzenden en tegelijkertijd zo veel mogelijk zonlicht reflecteren, om opwarming te voorkomen. Die eisen zijn tegenstrijdig: materiaal dat straling van een bepaalde golflengte goed reflecteert, absorbeert dat soort licht slecht, en dat betekent dat het die frequenties ook moeilijk uitstraalt.

De Stanfordonderzoekers stapelden zeven laagjes van siliciumoxide en hafniumoxide met precieze dikten van enkele tientallen nanometers, waardoor de reflectie- of uitstraalfactor per golflengte heel precies is afgestemd. Het materiaal reflecteert 97 procent van de zonnestraling, vooral zichtbaar licht. Tegelijkertijd straalt het goed in het infrarode golflengtegebied van 8.000 tot 13.000 nanometer. Dat zijn de golflengten waarin de atmosfeer bijna volledig transparant is, ook bij een bewolkte lucht: de warmte kan dat altijd weg.

Bij een proef onder de Californische winterzon bleef de coating gemiddeld 4,9°C koeler dan de omringende lucht en 25°C graden koeler dan een aluminium testschijf. De onderzoekers denken dat ze het koelvermogen kunnen opvoeren tot dat van airco-systemen van dezelfde omvang.

De schaarste van het element hafnium is een probleem, maar volgens de onderzoekers kan het ook met titaniumoxide. Ook is de vraag of het materiaal duurzaam genoeg is voor langdurige blootstelling aan de buitenlucht.