2025年の夏、北米、ヨーロッパ、中東を襲った記録的な熱波は、電力網を逼迫させ、革新的な冷却ソリューションの早急な必要性を示しました。地球温暖化が深刻化するにつれて、エアコンの需要は増加し、エネルギーインフラへの負担はさらに増大しています。しかし、古代の慣習に根ざし、現代科学によって強化された技術が、有望な代替手段を提供します。それが放射冷却です。

放射冷却とは、特殊な塗料、コーティング、および織物を使用して、追加のエネルギーを必要とせずに太陽光を散乱させ、熱を放散させる技術です。サウジアラビアのキング・アブドラ科学技術大学の材料科学・応用物理学教授であるQiaoqiang Gan氏は、「放射冷却は普遍的なものであり、私たちの日常生活のあらゆる場所に存在します」と述べています。Gan氏によると、物体は日中に太陽から熱を吸収し、夜間にそれを放出します。彼は、このプロセスが、屋外に駐車された車の金属製の屋根が熱を空に放射し、周囲の気温よりも下の表面を冷却するため、夜間に車に結露が発生する原因であると指摘しました。

人類は何千年もの間、放射冷却を利用してきました。イラン、北アフリカ、インドの砂漠地帯では、人々は歴史的に、水を張った池を澄んだ夜空にさらし、放射冷却によって水を凍らせて氷を作っていました。現代の進歩は、現在、高度な材料の開発を通じて、この原理を洗練させています。

これらの材料は、太陽光反射率と熱放射率を最大化するように設計されています。太陽光反射率とは、表面から太陽光を反射する材料の能力を指し、熱放射率とは、赤外線放射の形で熱を放出する能力を指します。これらの特性を最適化することにより、コーティングは建物、車両、およびその他の表面の温度を大幅に下げることができます。

放射冷却の普及がもたらす影響は甚大です。従来の空調システムへの依存を減らすことで、放射冷却はエネルギー消費量を削減し、温室効果ガス排出量を削減し、特にピーク需要時には電力網への負担を軽減することができます。さらに、この技術は、空調へのアクセスが限られている地域での熱的快適性を向上させることができます。

現在の研究は、放射冷却材料の性能、耐久性、および拡張性を向上させることに重点を置いています。科学者たちは、より高い反射率と放射率を達成するために、新しいポリマー、セラミック、およびナノコンポジットを研究しています。これらの材料をより利用しやすくするために、費用対効果の高い製造プロセスを開発するための取り組みも進行中です。