De tundras geladas a nuvens ondulantes, a cor branca surge repetidamente na paleta de nosso planeta. Essa cor fornece uma maneira natural para a luz do sol refletir de volta da superfície da Terra para o espaço. Este efeito - conhecido como o do planeta albedo - tem um grande impacto na temperatura média global.

Imagine um mundo totalmente coberto por oceanos. Embora a ideia possa evocar uma sensação refrescante de frescor, a ausência de áreas brancas reflexivas na verdade veria a temperatura média da superfície da Terra aumentar para quase 30 ° C: o dobro de sua temperatura média atual de 15 ° C.

O declínio contínuo em nosso planeta gelo e neve A cobertura, além de ser uma consequência das alterações climáticas provocadas pelo homem, também está a provocar novos aumentos na temperatura da superfície. Os modelos de pior cenário prevêem que – se o CO? as emissões não sejam drasticamente reduzidas até 2050 – as temperaturas médias no ano 2100 podem ser 1.5 ° C mais quente do que os de hoje, em parte graças à refletividade reduzida da Terra. A cor do nosso mundo desempenha um papel fundamental na determinação de seu futuro.

Os famosos edifícios brancos de ilhas como Santorini, na Grécia, não são apenas para exibição: os humanos têm usado o conhecimento de que as cores brancas refletem melhor o calor por centenas de anos. Tradicionalmente, um tipo de tinta branca chamada gesso, contendo sulfato de cálcio (CaSO?), é utilizado para cobrir esses edifícios. Um novo estudo sugere que uma tinta alternativa contendo sulfato de bário (BaSO?) poderia ser ainda mais eficaz na reflexão da radiação solar que atinge os edifícios de volta ao espaço.

As paredes e os telhados são frequentemente pintados com gesso na Grécia. Judithscharnowski / Pixabay, CC BY

A chave para a eficácia desta nova tinta à base de sulfato de bário são as nanopartículas que ela contém que refletem a energia do sol com uma eficiência relativamente alta e em comprimentos de onda infravermelhos específicos de 0.008 mm – 0.013 mm. Esses comprimentos de onda correspondem a parte da atmosfera que é altamente transparente, conhecida como “janela do céu".

Isso significa que mais da energia solar refletida pode ricochetear de volta através dessa “janela” para o espaço, em vez de ficar presa na atmosfera da Terra e contribuir para o aquecimento global. De acordo com autores do estudo, quando a radiação solar incide sobre a tinta de sulfato de bário, quase 10% da radiação é refletida nesses comprimentos de onda.

Aplicar este tipo de tinta em edifícios em regiões de clima quente ajudará a manter os edifícios mais frios - um grande desafio, especialmente em regiões urbanas, onde a densidade de pessoas e edifícios pode elevar as temperaturas a níveis insuportáveis ​​durante os meses de verão.

O estudo demonstra como a pintura de edifícios com tinta de sulfato de bário pode reduzir a temperatura interna dos edifícios em 4.5ºC em comparação com a temperatura do ar externo. Esta tecnologia tem o potencial de reduzir significativamente o custo de edifícios de resfriamento reduzindo a dependência do ar condicionado.

Nos EUA, os telhados brancos do Walmart ajudam a reduzir o uso de energia nas superlojas. Walmart / Flickr, CC BY-SA

No entanto, essa tinta mais branca que o branco tem um lado mais escuro. A energia necessária para desenterrar o minério de barita bruto para produzir e processar o sulfito de bário, que constitui quase 60% da tinta, significa que ele tem um enorme a pegada de carbono dessa embalagem foi reduzida em. E usar a tinta amplamente significaria um aumento dramático na mineração de bário.

Truques refrescantes da natureza

A tinta à base de sulfito de bário é apenas uma forma de melhorar a refletividade dos edifícios. Passei os últimos anos pesquisando a cor branca no mundo natural, de superfícies brancas a animais brancos. Pêlos de animais, penas e asas de borboleta fornecem diferentes exemplos de como a natureza regula a temperatura dentro de uma estrutura. Imitar essas técnicas naturais pode ajudar a manter nossas cidades mais frias com menos custo para o meio ambiente.

As asas de um intensamente besouro branco espécies chamadas Estigma Lepidiota parecem um branco incrivelmente brilhante graças a nanoestruturas em suas escalas, que são muito boas em espalhar a luz que entra. Esta propriedade de dispersão de luz natural pode ser usada para projetar tintas ainda melhores: por exemplo, usando plástico reciclado para criar tinta branca contendo nanoestruturas semelhantes com uma pegada de carbono muito menor. Quando se trata de se inspirar na natureza, o céu é o limite.