بدأت الصين الإنتاج بالجملة لنوع من الطلاء البارد الإشعاعي الذي يمكنه خفض درجة حرارة الأسطح المعرضة لأشعة الشمس المباشرة بشكل ملحوظ من دون استخدام كهرباء أو سوائل تبريد. هذه التقنية التي اختُبرت لأول مرة في منشأة بتروكيماوية بجنوب الصين قد تشكل حلاً لتقليل استهلاك المياه والطاقة في المناطق الحارة ومواجهة آثار موجات الحر.
اختُبر هذا الطلاء في مركز بتروكيماويات في محافظة هاينان وعلى خزانات كروية كبيرة تحتوي غازًا سائلًا. كانت الخزانات المعنية معرضة لأشعة الشمس المباشرة، وقبل استخدام هذه التقنية كان يُستخدم نظام الرش بالماء للتحكم في حرارتها؛ وهي طريقة تتطلب استهلاك كميات كبيرة من الماء.
يعتمد الطلاء الجديد على مبدأ التبريد الإشعاعي. في هذه الطريقة، يجب أن تعكس السطح أكبر قدر ممكن من الطاقة الإشعاعية الشمسية وفي الوقت نفسه تنقل الحرارة الممتصة على شكل إشعاع تحت أحمر إلى المحيط الخارجي وفي النهاية إلى الفضاء الخارجي خارج غلاف الأرض الجوي. بهذه الطريقة، يتم التبريد من دون الحاجة إلى ضاغط أو كهرباء أو تدفق مستمر من الماء.
في أحد التجارب الميدانية، عندما كانت درجة حرارة الهواء نحو ٣٠ درجة مئوية، استطاع هذا الطلاء خفض درجة حرارة سطح الخزان بحوالي ٢٥ درجة مئوية. كما انخفضت درجة الحرارة داخل الخزان بنحو ٧ درجات مئوية. يشير هذا الفارق إلى أن خفض درجة حرارة السطح لا يتكرر بالضرورة بنفس المقدار داخل الفراغ الداخلي للبناء أو الخزان، لكنه مع ذلك يمكن أن يقلل الحمل الحراري الواقع على المعدات.
يعد تقليل استهلاك الماء واحدة من أهم مزايا هذه التقنية المحتملة. وفقًا للتقديرات الواردة في التقرير المتعلق بالمشروع، قد يتطلب الوصول إلى مستوى تبريد مماثل باستخدام أنظمة الرش نحو ٣٥ طنًا من الماء يوميًا لكل خزان. لذا فإن استخدام طلاء سلبي قد يكون ذا أهمية خاصة في المناطق التي تواجه حرارة شديدة ونقصًا في المياه في وقت واحد.
يتألف تركيب هذا الطلاء من مزيج من حشوات معدنية وراتنجات بوليمرية. صُمم بطريقة توفر خاصيتين في آن واحد: عكس كمية كبيرة من الإشعاع الشمسي وانبعاث حرارة السطح بفعالية على شكل إشعاع تحت أحمر.
واحدة من الخصائص المثيرة للاهتمام في هذه التقنية هي استلهام الباحثين من الهياكل الدقيقة الموجودة في جلد الإنسان. استخدم الباحثون بنية سطحية خاصة سعياً للحفاظ على أداء الطلاء الحراري بسمك رقيق جدًا. نتيجة لذلك، انخفض سمك الطلاء من نحو ٥٠٠ ميكرومتر إلى ١٠٠ ميكرومتر وبحسب فريق التطوير، بلغ كل من عكس الإشعاع الشمسي وانبعاث الحرارة تحت الحمراء نحو ٩٧ في المئة.
كما فُحصت متانة الطلاء في تجارب ميدانية. في تجربة استمرت ١٨٠ يومًا تحملت المادة نحو ٤٠ ألف دورة احتكاك دون تقشر أو ظهور فقاعات على السطح. قدّر المطورون عمره التشغيلي بنحو ١٥ عامًا؛ رغم أن متانته الفعلية في ظروف وبيئات مختلفة قد تعتمد على العوامل البيئية ونوع السطح المستخدم.
طورت هذه التقنية بواسطة معهد هاربين للتكنولوجيا بالتعاون مع شركة China Construction Eco-Development، والآن انتقلت من المرحلة المخبرية إلى مرحلة الإنتاج التجاري. سُجلت سعة إنتاج سنوية للطلاء تبلغ نحو ٦٠٠ ألف طن؛ سعة تشير إلى أن المطورين وضعوا في اعتبارهم من البداية استخدامًا صناعيًا واسع النطاق.
ووفقًا لتقرير South China Morning Post، إذا انتشر استخدام هذا الطلاء فقد لا يقتصر فقط على المنشآت الصناعية. يمكن أن تستفيد المباني السكنية والتجارية والبنى التحتية العامة وغيرها من المنشآت المعرضة لأشعة الشمس الشديدة من هذه التقنية أيضًا. واحدة من التطبيقات المحتملة هي تقليل الحمل الحراري على المباني وبالتالي تقليل الحاجة إلى تشغيل أنظمة التكييف باستمرار في المناطق الحارة.
يعتمد أداء هذا الطلاء أيضًا على ما يُسمى "نافذة الغلاف الجوي". في نطاق الطول الموجي نحو ٨ إلى ١٣ ميكرومتر يمكن لجزء من الإشعاع تحت الأحمر أن يعبر الجو وينقل حرارة سطح الأرض إلى الفضاء الخارجي. يستفيد الطلاء الجديد من هذه الخاصية الطبيعية للجو عن طريق انبعاث الإشعاع بفعالية ضمن هذا النطاق لطرد الحرارة.
تكمن أهمية هذه التقنية في أنها، على عكس أنظمة التبريد التقليدية، لا تتطلب استهلاكًا مستمرًا للطاقة أو الماء لتحقيق تأثير التبريد. إذا تم تأكيد أدائها ومتانتها على مقاييس واسعة وفي ظروف مناخية مختلفة، فقد تصبح مثل هذه الأطوات أحد الأدوات المساندة لإدارة الحرارة الحضرية، وتقليل استهلاك المياه الصناعية، ومواجهة ارتفاع درجات الحرارة الناجم عن موجات الحر.