خلال صيف عام 2025، أثقلت موجات الحر الشديدة شبكات الطاقة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا والشرق الأوسط، مما سلط الضوء على الحاجة الملحة إلى حلول تبريد مبتكرة. مع تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري، يزداد الطلب على تكييف الهواء، مما يزيد من الضغط على البنية التحتية للطاقة. ومع ذلك، هناك تقنية متجذرة في الممارسات القديمة ومعززة بالعلوم الحديثة تقدم بديلاً واعداً: التبريد الإشعاعي.

يتضمن التبريد الإشعاعي استخدام الدهانات والطلاءات والمنسوجات المتخصصة المصممة لتشتيت ضوء الشمس وتبديد الحرارة دون الحاجة إلى مدخلات طاقة إضافية. قال تشياوتشيانغ قان، أستاذ علم المواد والفيزياء التطبيقية في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في المملكة العربية السعودية: "التبريد الإشعاعي عالمي - إنه موجود في كل مكان في حياتنا اليومية". وأوضح قان أن الأجسام تمتص الحرارة بشكل طبيعي من الشمس خلال النهار وتطلقها في الليل. وأشار إلى أن هذه العملية مسؤولة عن التكثف الذي يتشكل على السيارات المتوقفة في الخارج طوال الليل، حيث تشع أسطحها المعدنية الحرارة في السماء، مما يبرد الأسطح إلى ما دون درجة حرارة الهواء المحيط.

لقد استفاد البشر من التبريد الإشعاعي لآلاف السنين. في المناطق الصحراوية في إيران وشمال إفريقيا والهند، اعتاد الناس تاريخياً على إنتاج الثلج عن طريق ترك برك من الماء معرضة لسماء الليل الصافية، مما يسمح للتبريد الإشعاعي بتجميد الماء. تعمل التطورات الحديثة الآن على تحسين هذا المبدأ من خلال تطوير مواد متقدمة.

تم تصميم هذه المواد لزيادة انعكاس الطاقة الشمسية والانبعاث الحراري إلى أقصى حد. يشير انعكاس الطاقة الشمسية إلى قدرة المادة على عكس ضوء الشمس بعيدًا عن السطح، بينما يصف الانبعاث الحراري قدرتها على إطلاق الحرارة في شكل إشعاع تحت أحمر. من خلال تحسين هذه الخصائص، يمكن للطلاءات أن تقلل بشكل كبير من درجة حرارة المباني والمركبات والأسطح الأخرى.

إن الآثار المترتبة على اعتماد التبريد الإشعاعي على نطاق واسع كبيرة. من خلال تقليل الاعتماد على أنظمة تكييف الهواء التقليدية، يمكن للتبريد الإشعاعي أن يقلل من استهلاك الطاقة ويقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ويخفف الضغط على شبكات الطاقة، لا سيما خلال فترات ذروة الطلب. علاوة على ذلك، يمكن للتكنولوجيا تحسين الراحة الحرارية في المناطق التي يكون فيها الوصول إلى تكييف الهواء محدودًا.

يركز البحث الحالي على تحسين الأداء والمتانة وقابلية التوسع لمواد التبريد الإشعاعي. يستكشف العلماء بوليمرات وسيراميك ومركبات نانوية جديدة لتحقيق قيم انعكاس وانبعاث أعلى. تُبذل جهود أيضًا لتطوير عمليات تصنيع فعالة من حيث التكلفة لجعل هذه المواد في متناول الجميع.