Nghiên cứu sản xuất sơn phản xạ để bảo vệ công trình ngoài trời

TMO - Trước tác động của biến đổi khí hậu, diễn biến thời tiết phức tạp thì việc nghiên cứu và phát triển thành công những sản phẩm phản xạ nhiệt để bảo vệ, giữ gìn các công trình xây dựng ngoài trời của con người là điều cần thiết.

Những năm trở lại đây, thời tiết nắng nóng liên tục gây ra những ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống sinh hoạt của người dân, đặc biệt là các công trình xây dựng ở ngoài trời. Nắng nóng còn ảnh hưởng tới các dung dịch được đựng trong bể chứa như bồn, bể chứa xăng, dầu, nước…Vì vậy các nhà khoa học của Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã nghiên cứu và phát triển thành công sản phẩm sơn phản xạ nhiệt nano giúp chống nóng cho các công trình ngoài trời, bảo tồn năng lượng và bảo vệ môi trường, góp phần phát triển bền vững.

Sản phẩm sơn phản xạ nhiệt của các nhà khoa học Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã được công ty sơn nổi tiếng của Nhật Bản thử nghiệm đánh giá, mang lại kết quả tích cực cho thấy các mẫu sơn của Viện có độ phản xạ nhiệt cao hơn nhiều so với các sản phẩm sơn chống nóng hiện có trên thị trường trong nước và quốc tế. Ðến nay, sản phẩm sơn phản xạ nhiệt nano đã được ứng dụng cho các bồn, bể xăng dầu (loại 5.000m3) với diện tích khoảng 6.000m2 tại nhiều công ty dầu khí lớn trong cả nước, các kho xăng dầu của Bộ đội Biên Phòng, các xí nghiệp xăng dầu ở các thành phố lớn như TP Đà Nẵng, TP Hà Nội…

Việt Nam có tổng lượng bức xạ trung bình hằng năm cao (khoảng 120 kcal/cm2/năm), gây ra hiệu ứng đảo nhiệt nóng bức ở các thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh... Trong điều kiện thời tiết mùa hè nắng nóng, nhiệt độ bề mặt của các bể chứa nhiên liệu, hóa chất tăng cao, gây thất thoát một lượng lớn các chất lỏng dễ bay hơi, làm tổn thất kinh tế lớn đối với ngành công nghiệp hóa chất và nhiên liệu.

Ngoài ra, môi trường chung quanh bị ô nhiễm do sự bay hơi nhiên liệu, hóa chất, đặc biệt đối với các chất hữu cơ dễ bay hơi độc hại hoặc nguy hiểm. Chính vì thế, các quy định về bảo vệ môi trường đã yêu cầu nhà vận hành bể chứa nhiên liệu, hóa chất phải giảm phát thải một số chất gây ô nhiễm. Việc ứng dụng công nghệ sơn phản xạ nhiệt để giảm sự thất thoát do bay hơi từ các bể chứa nhiên liệu, hóa chất có ý nghĩa to lớn đối với việc bảo tồn năng lượng và bảo vệ môi trường.

 Sơn phản xạ nhiệt lên các bể, bồn chứa xăng dầu ngoài trời để hạn chế sự bay hơi là điều cần thiết. (Ảnh minh hoạ).

Trước thực trạng nắng nóng do ảnh hưởng của khí hậu,thời tiết, các nhà khoa học của Việt Nam đã nhanh chóng ứng dụng khoa học công nghệ hiện đại, nghiên cứu và làm chủ công nghệ chế tạo các phụ gia phản xạ nhiệt trên cơ sở vật liệu kích thước nano (được tổng hợp bằng các phương pháp và công nghệ tiên tiến như phương pháp đốt cháy gel, phương pháp khử hóa học, phương pháp phân hủy nhiệt và công nghệ sấy phun...) và ứng dụng chúng trong chế tạo sơn phản xạ nhiệt mặt trời. Lớp phủ phản xạ nhiệt mặt trời hoạt động theo nguyên lý phản xạ khuếch tán. Ðộ phản xạ khuếch tán phụ thuộc vào hình dạng, kích thước hạt và khi kích thước hạt giảm, số lượng các tia phản xạ tại các ranh giới hạt sẽ tăng lên.

Về cơ bản, sơn phản xạ nhiệt mặt trời có thành phần tương tự như các sản phẩm sơn tường nhưng đã được cải thiện tính chất phản xạ bức xạ nhiệt bằng cách sử dụng các bột độn có khả năng phản xạ, tán xạ, khúc xạ ánh sáng hồng ngoại dẫn tới làm giảm lượng nhiệt do ánh sáng mặt trời gây ra.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào hai nhóm tiêu chí chính là hiệu quả phản xạ nhiệt và độ bền thời tiết. Do đó, tính năng kỹ thuật vượt trội của sản phẩm là làm giảm nhiệt độ bề mặt bồn thép tới 10-190C và giảm nhiệt độ trong bể khoảng 8-150C so với sử dụng sơn thông thường. Ngoài ra, độ bền thời tiết của sơn nano cao hơn 1.500 giờ thử nghiệm gia tốc thời tiết. Ðiều này là do cấu trúc sơn gồm các hạt nano phản xạ nhiệt cao phân tán xen kẽ giữa các hạt micro tạo nên cấu trúc chặt khít trong nền polyme trong suốt.

Để sơn phản xạ nhiệt mang lại tính ứng dụng cao hơn và toàn diện hơn nữa, các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu thêm các tính năng để tự làm sạch, chống bám bụi bẩn, chống nấm mốc; xây dựng phòng thí nghiệm và nhóm nghiên cứu mạnh về sơn và lớp phủ thông minh; đăng ký nhãn hiệu hàng hóa sơn phản xạ nhiệt nano, tiến tới phát triển sản phẩm thương mại cung ứng ra thị trường trong nước và quốc tế.

Sơn phản xạ nhiệt ngăn cản truyền nhiệt và phản xạ ánh sáng, chống lại tia nắng mặt trời. Việc ứng dụng công nghệ sơn phản xạ nhiệt từ Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) vào đời sống thực tế sẽ giúp tăng năng suất lao động trong điều kiện thời tiết nắng nóng gay gắt, tiết kiệm điện năng, nguồn tài nguyên, hoá chất dễ bay hơi, tăng độ bền, tuổi thọ cho các công trình xây dựng, bể, bồn chứa… Sản phẩm sơn phản xạ nhiệt nano không chỉ là một giải pháp tiên tiến, bứt phá trong công nghệ xây dựng mà còn là một nghiên cứu có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc bảo vệ môi trường xung quanh và thúc đẩy sự phát triển môi trường xanh bền vững.

Lê Diệp