Летом 2025 года экстремальные волны жары перегрузили электросети в Северной Америке, Европе и на Ближнем Востоке, подчеркнув острую необходимость в инновационных решениях для охлаждения. По мере усиления глобального потепления спрос на кондиционирование воздуха растет, что создает дополнительную нагрузку на энергетическую инфраструктуру. Однако технология, уходящая корнями в древние практики и усовершенствованная современной наукой, предлагает многообещающую альтернативу: радиационное охлаждение.

Радиационное охлаждение предполагает использование специальных красок, покрытий и текстиля, предназначенных для рассеивания солнечного света и отвода тепла без необходимости дополнительного потребления энергии. "Радиационное охлаждение универсально — оно существует повсюду в нашей повседневной жизни", — сказал Цяоцян Ган, профессор материаловедения и прикладной физики в Научно-техническом университете имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии. Ган пояснил, что объекты естественным образом поглощают тепло от солнца в течение дня и выделяют его ночью. Он отметил, что этот процесс отвечает за образование конденсата на автомобилях, припаркованных на ночь на улице, поскольку их металлические крыши излучают тепло в небо, охлаждая поверхности ниже температуры окружающего воздуха.

Люди использовали радиационное охлаждение на протяжении тысячелетий. В пустынных регионах Ирана, Северной Африки и Индии люди исторически производили лед, оставляя водоемы открытыми для ясного ночного неба, позволяя радиационному охлаждению замораживать воду. Современные достижения в настоящее время совершенствуют этот принцип посредством разработки передовых материалов.

Эти материалы разработаны для максимального увеличения отражения солнечного света и теплового излучения. Отражение солнечного света относится к способности материала отражать солнечный свет от поверхности, а тепловое излучение описывает его способность выделять тепло в виде инфракрасного излучения. Благодаря оптимизации этих свойств покрытия могут значительно снизить температуру зданий, транспортных средств и других поверхностей.

Последствия широкого внедрения радиационного охлаждения существенны. За счет снижения зависимости от традиционных систем кондиционирования воздуха радиационное охлаждение может снизить потребление энергии, уменьшить выбросы парниковых газов и облегчить нагрузку на электросети, особенно в периоды пикового спроса. Более того, эта технология может улучшить тепловой комфорт в районах, где доступ к кондиционированию воздуха ограничен.

Текущие исследования сосредоточены на повышении производительности, долговечности и масштабируемости материалов для радиационного охлаждения. Ученые изучают новые полимеры, керамику и нанокомпозиты для достижения более высоких значений отражения и излучения. Также ведутся работы по разработке экономически эффективных производственных процессов, чтобы сделать эти материалы более доступными.