摘要:近年来,全球城市热岛效应日益严重,建筑制冷能耗激增,成为碳排放的重要来源之一。传统水泥虽然强度高、成本低,但其太阳能反射率低(仅约30%),容易吸热升温,反而加剧城市高温。近期,东南大学团队一项发表于《Science Advances》的研究提出了一种名为“超
近年来,全球城市热岛效应日益严重,建筑制冷能耗激增,成为碳排放的重要来源之一。传统水泥虽然强度高、成本低,但其太阳能反射率低(仅约30%),容易吸热升温,反而加剧城市高温。近期,东南大学团队一项发表于《Science Advances》的研究提出了一种名为“超冷水泥”(supercool cement)的新型材料,为解决这一问题提供了全新路径。
该水泥通过一种可扩展的微腔表面工程技术,在水泥水化过程中自组装形成多尺寸的高反射性钙矾石晶体阵列,并构建分级孔结构,从而实现高达96.2%的太阳光反射率和96.0%的中红外发射率。这意味着该材料能同时高效反射阳光并向外辐射热量,实现无需外部能源的被动日间辐射冷却。
在实际户外测试中,超冷水泥在中午强光环境下(太阳辐射强度约850 W/m²)可实现比环境温度低5.4°C的冷却效果,与普通常用水泥降温26°C,夜间也可降温7°C。此外,该材料还具备优异的机械强度、耐磨性、耐腐蚀性和抗紫外老化能力,甚至可通过着色保持高反射率,兼具美观与功能性。
生命周期评估显示,超冷水泥不仅在生产阶段碳排放低于传统水泥,更在使用阶段通过大幅降低建筑制冷需求,实现全生命周期内的“净负碳排放”。该技术尤其适用于高温高辐照地区,如热带和亚热带城市,具备广泛的应用前景。
超冷水泥的出现,不仅为建筑材料领域带来了创新突破,更为全球城市降温、节能减排提供了切实可行的解决方案,堪称当前应对城市热岛效应的“最佳发明”之一。
来源:大果果爱科学