Độ phản xạ nhiệt mặt trời lên tới 90%, giảm nhiệt bề mặt bêtông đến 8-9 độ C, độ bền thời tiết cao... là những tính năng nổi bật của hệ sơn có sử dụng hạt nano của TS Nguyễn Thiên Vương - Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - chế tạo.
Thi công chống nóng mái tum bằng sơn phản xạ nhiệt mặt trời tại khu đô thị The Little Vietnam, Quảng Ninh.
Hệ sơn 3 lớp ứng dụng hạt nano
Nằm trong vùng nhiệt đới, Việt Nam có tổng lượng bức xạ trung bình 120 kcal/cm2/năm. Theo TS Nguyễn Thiên Vương, cường độ bức xạ trực tiếp đạt mức cực đại vào các tháng 6, 8 ở miền Bắc và các tháng 4, 5, 8, 9 ở miền Nam. Do đó, tiết kiệm năng lượng, làm mát, giảm hiệu ứng đảo nhiệt là vấn đề luôn được quan tâm trong ngành xây dựng. “Trước đây, Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã chế tạo thành công sơn phản nhiệt mặt trời, nhưng hệ sơn này có nhược điểm là gây ô nhiễm môi trường do sử dụng dung môi hữu cơ, độ bền thời tiết cũng chưa cao, chỉ khoảng 5-6 năm” - TS Vương cho biết.
Các hệ sơn phản xạ nhiệt mặt trời hiện nay thường bao gồm hai lớp: Lớp sơn lót và lớp sơn phủ phản xạ nhiệt mặt trời với hệ số phản xạ trong vùng hồng ngoại khoảng 60-80%. Tuổi thọ và tính phản xạ nhiệt mặt trời có thể bị suy giảm nhanh dưới tác dụng trực tiếp của thời tiết.
Trước thực tế đó, TS Vương và các đồng nghiệp tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng hạt nano chế tạo hệ sơn nước cách nhiệt phản xạ ánh sáng mặt trời, bền thời tiết”. Họ đã chế tạo thành công hệ sơn thân thiện với môi trường, có tính năng phản xạ nhiệt mặt trời lên đến 90% và có độ bền thời tiết cao. Hệ sơn bao gồm 3 lớp: Lớp sơn lót kháng kiềm, lớp sơn giữa phản xạ nhiệt mặt trời và lớp sơn phủ nano compozit che chắn tia tử ngoại.
Giảm lượng điện dùng làm mát nhà
TS Vương cho biết, việc làm giảm nhiệt độ bề mặt bêtông từ 8-90C có ý nghĩa rất quan trọng trong việc làm giảm hiệu ứng đảo nhiệt ở các đô thị, giảm tiêu tốn điện năng để làm mát môi trường bên trong các tòa nhà. Do hiệu ứng đảo nhiệt, nhiệt độ môi trường không khí trung bình ở đô thị vào buổi chiều, tối thường cao hơn từ 2-50C so với các khu vực nông thôn xung quanh và tạo ra các vùng vi khí hậu nóng bức, khó chịu. Hệ sơn mới ứng dụng hạt nano đã giúp giải quyết vấn đề này.
Theo PGS-TS Nguyễn Thị Bích Thủy - Đại học Công nghệ giao thông vận tải, việc ứng dụng thành công hạt nano dioxit titan trong nghiên cứu của TS Vương đã tạo ra được hệ sơn có khả năng chống nóng cao: “Ngoài việc chống nóng hiệu quả cho các tòa nhà, loại sơn này còn thích hợp cho các bể chứa xăng dầu vì chúng có khối lượng rất lớn, nằm ở ngoài trời, thường xuyên chịu tác động của thời tiết nên dễ dẫn đến thất thoát xăng dầu do bay hơi. Hệ sơn sử dụng hạt nano có khả năng che chắn tia tử ngoại rất cao và bảo vệ tốt hơn các loại sơn đang được sử dụng”.
GS-TS Đỗ Quang Kháng - Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - cho rằng, việc sử dụng hạt nano trong chế tạo sơn sẽ giúp tăng tính phản xạ ánh nắng mặt trời và tuổi thọ của sơn. “Đây là sản phẩm sơn đầu tiên ở Việt Nam có sử dụng hạt nano” - ông Kháng nói.
Loại sơn này đã được dùng thử nghiệm trên bề mặt mái tum căn hộ tại khu đô thị The Little Vietnam, Quảng Ninh từ tháng 6/2015. Ông Bùi Thanh Tùng - Ban quản lý dự án này - cho biết: “Chủ căn hộ được thi công bằng loại sơn phản nhiệt này phản ánh là nhà mát hơn so với những căn hộ cùng khu. Chúng tôi sẽ thử nghiệm rộng tại The Little Vietnam trong thời gian tới”.
Tuy nhiên, TS Vương vẫn chưa hoàn toàn hài lòng với sản phẩm của mình. Ông cho biết hiện nhóm nghiên cứu mới chế tạo được sơn màu trắng và mới có tính năng phản xạ mặt trời. “Tới đây tôi sẽ phát triển nhiều màu sắc và đặc biệt là chế tạo hệ sơn complex bao gồm các tính năng tự làm sạch hay chống nấm mốc theo cơ chế xúc tác quang thân thiện với môi trường” - TS Vương chia sẻ.
Nguồn: Khoa học & Phát triển