Wetenschappers hebben een baanbrekende verfachtige coating ontwikkeld die water rechtstreeks uit de atmosfeer kan halen en tegelijkertijd de oppervlaktetemperatuur kan verlagen. Deze technologie, een samenwerking tussen de Universiteit van Sydney en start-up Dewpoint Innovations, vertegenwoordigt een potentiële oplossing voor waterschaarste en beperking van de stedelijke hitte, vooral in regio’s die te maken hebben met de gevolgen van de klimaatverandering.
Hoe de coating werkt: passieve koeling en watercondensatie
De coating, gemaakt van een poreus polymeer genaamd polyvinylideenfluoride-co-hexafluorpropeen (PVDF-HFP), maakt gebruik van een uniek passief koelmechanisme. Het reflecteert tot 97% van het zonlicht en straalt efficiënt warmte uit in de omringende lucht, waardoor oppervlakken tot 6 graden Celsius koeler blijven dan de omgevingstemperatuur. Dit verkoelende effect creëert omstandigheden die bevorderlijk zijn voor atmosferische waterdampcondensatie, vergelijkbaar met hoe stoom condenseert op een badkamerspiegel.
Potentieel voor duurzame waterwinning
“Deze technologie bevordert niet alleen de wetenschap van dakcoatings, maar opent ook de deur naar duurzame, goedkope en gedecentraliseerde zoetwaterbronnen – een cruciale behoefte in het licht van de klimaatverandering en de groeiende waterschaarste”, legt professor Chiara Neto van de Universiteit van Sydney uit.
Resultaten van veldtesten
Een zes maanden durend buitenonderzoek, uitgevoerd op het dak van de Sydney Nanoscience Hub, toonde de effectiviteit van de coating aan. Onderzoekers konden meer dan 32% van het jaar dauw verzamelen, wat wijst op een betrouwbare en voorspelbare watervoorziening, zelfs als er geen regen valt. Onder optimale omstandigheden kan de coating dagelijks tot 390 ml water per vierkante meter verzamelen – voldoende om te voldoen aan de dagelijkse drinkbehoeften van één persoon op een oppervlak van 12 vierkante meter.
Belangrijkste voordelen ten opzichte van traditionele witte verven
In tegenstelling tot conventionele witte verven die afhankelijk zijn van ultraviolet-reflecterende pigmenten zoals titaniumdioxide, bereikt deze poreuze coating een hoge reflectiviteit door zijn interne structuur. “Ons ontwerp bereikt een hoge reflectiviteit door zijn interne poreuze structuur, waardoor duurzaamheid wordt geboden zonder de milieunadelen van op pigment gebaseerde coatings”, aldus Dr. Ming Chiu, Chief Technology Officer van Dewpoint Innovations. Door het elimineren van UV-absorberende materialen overwint de technologie de beperkingen op het gebied van zonnereflectie en wordt verblinding door diffuse reflectie vermeden, waardoor een visueel comfortabele en praktische oplossing ontstaat.
Robuuste prestaties en brede toepassingen
Het onderzoeksteam heeft de prestaties van de coating tijdens de proef nauwlettend gevolgd, waarbij de gegevens van minuut tot minuut werden vastgelegd en de robuustheid ervan onder fel Australisch zonlicht zonder degradatie werd bevestigd. Naast de mogelijkheden om water op te vangen, is de coating ook veelbelovend voor diverse industriële toepassingen: het voorzien van water voor vee, het ondersteunen van de tuinbouw van hoogwaardige planten, het verbeteren van de koeling door verneveling en zelfs het helpen bij de productie van waterstof.
Stedelijke hitte aanpakken en mogelijkheden uitbreiden
Deze innovatieve technologie gaat verder dan wateropvang. Het verkoelende effect van de coating heeft het potentieel om de stedelijke hitte-eilandeffecten te verminderen en het energieverbruik voor airconditioning te verlagen. Cruciaal is dat het onderzoek de veronderstelling in twijfel trekt dat de dauwverzameling beperkt is tot vochtige klimaten. “Het gaat niet om het vervangen van regenval, maar om het aanvullen ervan – het leveren van water waar en wanneer andere bronnen beperkt worden”, merkte professor Neto op.
De bevindingen van het team, gepubliceerd in Advanced Functional Materials, benadrukken een belangrijke stap in de richting van klimaatbestendige wateroplossingen en duurzame koelstrategieën.
Deze nieuwe verfachtige coating is een praktische oplossing die zowel de waterschaarste als de stijgende temperaturen in stedelijke gebieden kan aanpakken – een aanzienlijke vooruitgang op het gebied van duurzaamheid
