التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار

يمكن لتقنية التبريد بالإشعاع الحراري (PDRC) خفض درجات الحرارة دون استهلاك أي طاقة أو إحداث أي تلوث، وذلك عن طريق إشعاع الحرارة إلى الفضاء الخارجي. وقد اقتُرح استخدامها على نطاق واسع كحل لظاهرة الاحتباس الحراري. [ 1 ]

التبريد الإشعاعي السلبي النهاري ( PDRC ) - والذي يُسمى أيضاً التبريد الإشعاعي السلبي ، والتبريد الإشعاعي السلبي النهاري ، والتبريد الإشعاعي السماوي ، والتبريد الإشعاعي الفوتوني ، والتبريد الإشعاعي الأرضي [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] - هو استخدام أسطح ذات انعكاسية عالية وانبعاثية حرارية عالية لخفض درجة حرارة مبنى أو جسم آخر. [ 6 ]

وقد اقتُرحت هذه الطريقة كوسيلة للحد من ارتفاع درجات الحرارة الناتج عن غازات الاحتباس الحراري ، وذلك عن طريق تقليل الطاقة اللازمة لتكييف الهواء ، [ 7 ] [ 8 ] والحد من ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية ، [ 9 ] [ 10 ] وخفض درجة حرارة جسم الإنسان . [ 11 ] [ 1 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 7 ]

يمكن أن تساعد تقنية PDRC في تحسين كفاءة الأنظمة التي تعمل في درجات حرارة منخفضة، مثل أنظمة الخلايا الكهروضوئية ، [ 4 ] [ 14 ] وأجهزة تجميع الندى ، والمولدات الكهروحرارية . [ 4 ] [ 14 ]

تشير بعض التقديرات إلى أن تخصيص 1-2% من مساحة سطح الأرض لأنظمة التبريد والتدفئة والتبريد الجزئية (PDRC) من شأنه أن يُساهم في استقرار درجات حرارة السطح. [ 15 ] [ 3 ] وتُوفر الاختلافات الإقليمية إمكانيات تبريد مُتباينة، حيث تستفيد المناطق الصحراوية والمعتدلة أكثر من المناطق الاستوائية ، ويعود ذلك إلى تأثيرات الرطوبة والغطاء السحابي . [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] يُمكن دمج أنظمة التبريد والتدفئة والتبريد الجزئية في أنظمة تكييف مُتكيفة، حيث تتحول من التبريد إلى التدفئة للتخفيف من أي آثار تبريد زائدة مُحتملة. [ 19 ] [ 20 ] وتتزايد تطبيقات أنظمة التبريد والتدفئة والتبريد الجزئية في تبريد المساحات الداخلية، حيث يُقدر حجم السوق بنحو 27 مليار دولار أمريكي في عام 2025. [ 21 ] 

صُممت أسطح PDRC لتكون ذات انعكاس شمسي عالٍ لتقليل اكتساب الحرارة، وذات قدرة عالية على نقل الحرارة بالإشعاع الحراري للأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة (LWIR) بما يتوافق مع نافذة الأشعة تحت الحمراء للغلاف الجوي (8-13 ميكرومتر). [ 22 ] [ 2 ] [ 3 ] وهذا يسمح للحرارة بالمرور عبر الغلاف الجوي إلى الفضاء . [ 6 ] [ 2 ] 

تستفيد تقنية التبريد الإشعاعي المنتشر (PDRC) من عملية التبريد الإشعاعي الطبيعية، حيث تبرد الأرض عن طريق إطلاق الحرارة إلى الفضاء . [ 23 ] [ 24 ] [ 7 ] تعمل هذه التقنية خلال النهار. [ 25 ] في يوم صافٍ، يمكن أن تصل شدة الإشعاع الشمسي إلى 1000  واط/م² مع مكون منتشر يتراوح بين 50 و100  واط/م² . ويُقدّر متوسط ​​قدرة التبريد لتقنية PDRC بحوالي 100-150  واط/ م² . [ 4 ] [ 19 ]

تُستخدم تطبيقات PDRC كأسطح مواجهة للسماء. [ 14 ] تشمل مواد PDRC منخفضة التكلفة والقابلة للتطوير والتي تتمتع بإمكانية الإنتاج الضخم الطلاءات والأغشية الرقيقة والأقمشة الفائقة والهلاميات الهوائية والأسطح القابلة للتحلل الحيوي .

على الرغم من أن اللون الأبيض هو اللون السائد، إلا أن الألوان الأخرى قد تكون مناسبة أيضاً، مع أنها توفر عموماً قدرة تبريد أقل. [ 26 ] [ 27 ]

شهدت الأبحاث والتطوير والاهتمام بتقنية التبريد الضوئي الديناميكي (PDRC) نموًا سريعًا منذ العقد الثاني من الألفية، ويعزى ذلك إلى إنجازٍ هام في عام 2014 في استخدام المواد الفوقية الضوئية لزيادة التبريد خلال النهار، [ 4 ] [ 28 ] [ 29 ] إلى جانب تزايد المخاوف بشأن استهلاك الطاقة والاحتباس الحراري. [ 30 ] [ 31 ] ويمكن مقارنة تقنية التبريد الضوئي الديناميكي بأنظمة التبريد التقليدية القائمة على الضغط (مثل مكيفات الهواء) التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، ولها تأثير تسخين صافٍ (تسخين الهواء الخارجي أكثر من تبريد الهواء الداخلي)، وتتطلب توفرًا مستمرًا للطاقة الكهربائية، وغالبًا ما تستخدم مواد تبريد تستنزف طبقة الأوزون أو لها تأثير قوي على الاحتباس الحراري . [ 32 ] [ 33 ]

على عكس إدارة الإشعاع الشمسي ، تعمل تقنية PDRC على زيادة انبعاث الحرارة بما يتجاوز مجرد الانعكاس. [ 34 ]

تطبيق

أشارت دراسة أجريت عام 2019 إلى أن "الاعتماد الواسع النطاق للتبريد الإشعاعي قد يُخفّض درجة حرارة الهواء قرب سطح الأرض، إن لم يكن الغلاف الجوي بأكمله". [ 5 ] ولمعالجة ظاهرة الاحتباس الحراري، يجب تصميم مواد التبريد الإشعاعي الموضعي (PDRC) "لضمان مرور الإشعاع عبر نافذة الشفافية الجوية إلى الفضاء، بدلاً من وصوله إلى الغلاف الجوي فقط، مما يسمح بتبريد محلي وليس عالمي". [ 34 ]

تمتص الأرض حاليًا ما يقارب 1  واط/م² أكثر مما تُصدره، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المناخ بشكل عام. بتغطية  جزء صغير من سطح الأرض بمواد باعثة للحرارة، يمكن زيادة تدفق الحرارة بعيدًا عن الأرض، وتقليل صافي التدفق الإشعاعي إلى الصفر (أو حتى جعله سالبًا)، وبالتالي استقرار (أو تبريد) الأرض. ...  إذا تم جعل 1%–2% فقط من سطح الأرض يُشعّ بمعدل 100  واط/م² تقريبًا بدلًا من متوسطه الحالي، فإن إجمالي تدفقات الحرارة الداخلة والخارجة من الأرض سيتوازن، وسيتوقف الاحترار. [ 12 ] ...  لتعويض 1  واط/م² عالميًا ، نحتاج إلى ما يقارب5 × 10¹² متر مربع  من مساحة السطح مغطاة بمصادر إشعاعية بقدرة 100  واط/متر مربع  ... إذا استُخدمت كمنطقة متصلة واحدة، فإنها تُعادل ما يزيد قليلاً عن نصف مساحة الصحراء الكبرى . من الناحية المثالية ، ينبغي تقسيم هذه المنطقة إلى عدة مناطق صغيرة على مستوى العالم (بما في ذلك أسطح المنازل والأسطح الأخرى المواجهة للسماء). [ 34 ]

جيريمي مونداي

تتمتع المناخات الصحراوية بأعلى إمكانات التبريد الإشعاعي نظرًا لانخفاض الرطوبة والغطاء السحابي على مدار العام، بينما تتمتع المناخات الاستوائية بإمكانات أقل نظرًا لارتفاع الرطوبة والغطاء السحابي. [ 5 ] [ 35 ] وقد قُدّرت تكاليف التنفيذ العالمي بما يتراوح بين 1.25 و2.5  تريليون دولار أمريكي، أي ما يعادل 3% تقريبًا من الناتج المحلي الإجمالي العالمي السنوي ، مع توقعات بتحقيق وفورات الحجم . [ 34 ] وقد طُوّرت مواد منخفضة التكلفة وقابلة للتطوير لتطبيقها على نطاق واسع، على الرغم من وجود بعض التحديات التي تعترض سبيل تسويقها . [ 36 ] [ 37 ]

أوصت بعض الدراسات ببذل جهود لزيادة انعكاس أشعة الشمس، أو البياض ، للأسطح إلى أقصى حد، بهدف الوصول إلى انبعاث حراري بنسبة 90%. على سبيل المثال، زيادة الانعكاسية من 0.2 (سطح نموذجي) إلى 0.9 لها تأثير أكبر بكثير من تحسين سطح عاكس بالفعل، مثلاً من 0.9 إلى 0.97. [ 10 ]

فوائد

أشارت الدراسات إلى العديد من فوائد العلاج بالرعاية التلطيفية بعد الجراحة:

مناهج أخرى للهندسة الجيولوجية

يُزعم أن تقنية PDRC أكثر استقرارًا وقابلية للتكيف وقابلية للعكس من حقن الهباء الجوي في طبقة الستراتوسفير (SAI). [ 41 ]

زعم وانغ وزملاؤه أن تقنية SAI "قد تُسبب تهديدات خطيرة محتملة للعمليات المناخية الأساسية للأرض" والتي قد لا تكون قابلة للعكس، ولذلك فضلوا تقنية PDRC. [ 42 ] وأشار مونداي إلى أنه على الرغم من "احتمالية حدوث آثار غير متوقعة" مع التطبيق العالمي لتقنية PDRC، إلا أنه "يمكن إزالة هذه الهياكل فورًا عند الحاجة، على عكس الطرق التي تتضمن نشر الجسيمات في الغلاف الجوي، والتي قد تستمر لعقود". [ 34 ]

بالمقارنة مع نهج الأسطح العاكسة لزيادة انعكاسية السطح، كطلاء الأسطح باللون الأبيض، أو مقترحات مرايا الفضاء التي تقوم على "نشر أسطح عاكسة عملاقة في الفضاء"، ادعى مونداي أن "زيادة الانعكاسية على الأرجح لا تفي بالغرض المطلوب وتأتي بتكلفة مالية باهظة". [ 34 ] يختلف مشروع PDRC عن نهج الأسطح العاكسة في "زيادة انبعاث الحرارة الإشعاعية من الأرض بدلاً من مجرد تقليل امتصاصها للطاقة الشمسية". [ 34 ]

وظيفة

تعمل تقنية PDRC على زيادة الإشعاع تحت الأحمر الصادر (الموضح باللون البرتقالي) وتقليل امتصاص الإشعاع الشمسي (الموضح باللون الأصفر).

 يُعدّ انعكاس الطاقة الشمسية (في نطاق 0.4-2.5 ميكرومتر) وانبعاث الحرارة (في نطاق 8-13  ميكرومتر) المقياس الأساسي لتقنية PDRC ، [ 2 ] وذلك لزيادة "صافي انبعاث الإشعاع الحراري طويل الموجة " وتقليل "امتصاص الإشعاع قصير الموجة الهابط ". [ 5 ] تستخدم تقنية PDRC نافذة الأشعة تحت الحمراء (8-13  ميكرومتر) لنقل الحرارة مع برودة الفضاء الخارجي (حوالي 2.7 كلفن ) لإشعاع الحرارة وبالتالي خفض درجات الحرارة المحيطة بشكل سلبي، أي دون أي مدخلات طاقة. [ 5 ] 

تحاكي تقنية التبريد الإشعاعي المنتشر (PDRC) عملية التبريد الإشعاعي الطبيعية ، حيث تبرد الأرض نفسها عن طريق إطلاق الحرارة إلى الفضاء الخارجي ( ميزانية طاقة الأرض )، مع انخفاض درجات الحرارة المحيطة خلال النهار تحت تأثير الإشعاع الشمسي المباشر. [ 5 ] في يوم صافٍ، يمكن أن يصل الإشعاع الشمسي إلى 1000  واط/م² مع مكون منتشر يتراوح بين 50 و100  واط/م² . اعتبارًا من عام 2022كان متوسط ​​قدرة التبريد لوحدة التبريد والتكييف المركزية حوالي 100-150  واط/م² . [ 19 ] تتناسب قدرة التبريد طرديًا مع مساحة سطح التركيب . [ 4 ]

قياس الفعالية

تُجرى القياسات الأكثر فائدة في بيئة واقعية. وقد تم اقتراح أجهزة موحدة. [ 43 ]

قد يكون تقييم الإشعاع الجوي الهابط طويل الموجة بالاعتماد على "استخدام الظروف الجوية المحيطة مثل درجة حرارة الهواء السطحي ورطوبته بدلاً من الملامح الجوية المعتمدة على الارتفاع " إشكالياً، لأن "الإشعاع الهابط طويل الموجة يأتي من طبقات مختلفة الارتفاع في الغلاف الجوي ذات درجات حرارة وضغوط ومحتوى بخار ماء متباينة"، و"لا يتمتع بكثافة وتركيب ودرجة حرارة موحدة عبر سمكه". [ 5 ]

أجهزة الإرسال ذات النطاق العريض (BE) مقابل أجهزة الإرسال الانتقائية (SE)

تُصدر مُشعّات PDRC ذات النطاق العريض إشعاعًا في كل من نافذة الأشعة تحت الحمراء (8-14  ميكرومتر) والطيف الشمسي، بينما تُصدر مُشعّات PDRC الانتقائية إشعاعًا في نافذة الأشعة تحت الحمراء فقط. [ 19 ]

تُظهر الباعثات ذات النطاق العريض انبعاثية عالية في كل من نافذة الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة في الغلاف الجوي (من 8 إلى 14  ميكرومتر) والطيف الشمسي ، في حين أن الباعثات الانتقائية لا تُصدر سوى إشعاع الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة. [ 19 ]

نظريًا، يمكن للمُشعّات الحرارية الانتقائية تحقيق قدرة تبريد أعلى. [ 19 ] مع ذلك، تواجه هذه المُشعّات تحديات في التطبيقات العملية قد تُضعف أدائها، مثل تكثف قطرات الماء (الشائع حتى في المناخات شبه الجافة ) الذي قد يتراكم حتى على الأسطح الكارهة للماء ويُقلل من الانبعاث. [ 44 ] تتفوق المُشعّات واسعة النطاق على المواد الانتقائية عندما تكون "المادة أدفأ من الهواء المحيط، أو عندما تكون درجة حرارة سطحها أقل من درجة حرارة الهواء المحيط ببضع درجات". [ 9 ]

لكل نوع مزاياه في تطبيقات معينة. قد تكون الباعثات ذات النطاق العريض أفضل للتطبيقات الأفقية، مثل الأسطح، بينما قد تكون الباعثات الانتقائية أكثر فائدة على الأسطح الرأسية مثل واجهات المباني ، حيث يكون التكثيف القطري ضئيلاً ويمكن تحقيق قدرة تبريد أقوى. [ 44 ]

يمكن جعل باعثات النطاق العريض تعتمد على الزاوية لتحسين الأداء. [ 19 ] يُعدّ بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS) باعثًا شائعًا للنطاق العريض. [ 44 ] معظم مواد PDRC ذات نطاق عريض، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض تكلفتها وأدائها العالي عند درجات حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة. [ 45 ]

الأنظمة الهجينة

قد يؤدي دمج نظام التبريد الإشعاعي الموجه بالبلازما (PDRC) مع أنظمة أخرى إلى زيادة قدرة التبريد. فعند دمجه في نظام يجمع بين العزل الحراري والتبريد التبخيري والتبريد الإشعاعي، ويتكون من "عاكس شمسي، وطبقة تبخيرية غنية بالماء وباعثة للأشعة تحت الحمراء، وطبقة عازلة منفذة للبخار وشفافة للأشعة تحت الحمراء وعاكسة لأشعة الشمس"، بلغت قدرة التبريد أربعة أضعاف قدرة "مبرد إشعاعي متطور". وهذا من شأنه أن يطيل مدة صلاحية الطعام بنسبة 40% في المناخات الرطبة، وأكثر من ثلاثة أضعافها في المناخات الجافة، دون الحاجة إلى التبريد . ومع ذلك، يتطلب هذا النظام الماء للحفاظ على قدرة التبريد. [ 46 ]

يمكن لمرآة ضوئية غير متناظرة ثنائية الوضع (APM) تتكون من محززات حيود مصنوعة من السيليكون أن تحقق تبريدًا على مدار العام، حتى في الظروف الغائمة والرطبة، بالإضافة إلى التدفئة. تتجاوز قدرة التبريد لمرآة APM قدرة المبردات الإشعاعية المستقلة بأكثر من 80%. في ظل سماء ملبدة بالغيوم، يمكنها تحقيق  تبريد إضافي قدره 8 درجات مئوية، وللتدفئة، 5.7  درجة مئوية. [ 47 ]

التغيرات المناخية

تختلف قدرة التبريد في المناطق المختلفة بشكل أساسي بناءً على المناطق المناخية وأنماط الطقس والظواهر الجوية. تتمتع المناطق الجافة والحارة عمومًا بقدرة تبريد إشعاعي أعلى (تصل إلى 120  واط/م² ) ، بينما تتمتع المناطق الباردة وتلك ذات الرطوبة العالية أو الغطاء السحابي بقدرة أقل. [ 35 ] تتغير قدرة التبريد موسميًا نتيجةً لتغيرات الرطوبة والغطاء السحابي. [ 5 ] أُجريت دراسات لرسم خرائط قدرة التبريد الإشعاعي خلال النهار في الصين، [ 33 ] والهند، [ 48 ] والولايات المتحدة، [ 49 ] وفي جميع أنحاء أوروبا. [ 50 ]

الصحاري

تتمتع المناخات الصحراوية بأعلى إمكانات التبريد الإشعاعي بسبب انخفاض الرطوبة وقلة الغطاء السحابي. [ 5 ]

تُعدّ المناطق الجافة، مثل غرب آسيا وشمال أفريقيا وأستراليا وجنوب غرب الولايات المتحدة، مثاليةً لتطبيقات التبريد والتكييف في المناطق الصحراوية، نظرًا لانخفاض نسبة الرطوبة والغطاء السحابي فيها على مدار الفصول. وقد قُدِّرَت إمكانية التبريد في المناطق الصحراوية بـ 80-110 واط  /م² [ 5 ] ، و120  واط/م² [ 35 ] . وتُعتبر الصحراء الكبرى وغرب آسيا أكبر منطقة على وجه الأرض تتمتع بهذه الإمكانية العالية للتبريد. [ 5 ]

من المرجح أن يظلّ استغلال إمكانات التبريد في المناطق الصحراوية محدوداً نسبياً بسبب انخفاض الكثافة السكانية، مما يقلل الطلب على التبريد المحلي، على الرغم من الإمكانات الهائلة للتبريد. [ 5 ]

المناخات المعتدلة

تتمتع المناطق ذات المناخ المعتدل بإمكانيات تبريد إشعاعي تتراوح بين المتوسطة والعالية. [ 5 ]

تتمتع المناطق ذات المناخ المعتدل بإمكانية تبريد إشعاعي متوسطة إلى عالية وكثافة سكانية عالية، مما قد يزيد الاهتمام بتقنية التبريد الإشعاعي الجزئي. وتميل هذه المناطق إلى أن تكون مناطق انتقالية بين المناخات الجافة والرطبة. [ 5 ] قد تكون المناطق ذات الكثافة السكانية العالية في المناطق المعتدلة عرضة لتأثير التبريد المفرط الناتج عن تقنية التبريد الإشعاعي الجزئي بسبب تغيرات درجات الحرارة من الصيف إلى الشتاء، وهو ما يمكن التغلب عليه بإجراء تعديلات. [ 19 ]

المناطق الاستوائية

تتميز المناخات الاستوائية بانخفاض قدرتها على التبريد الإشعاعي بسبب ارتفاع نسبة الرطوبة وكثرة الغيوم. [ 5 ]

رغم نجاح تقنية التبريد الديناميكي الحراري (PDRC) في المناطق المعتدلة، إلا أن الوصول إلى نفس مستوى الأداء أكثر صعوبة في المناطق الاستوائية. ويعزى ذلك أساسًا إلى ارتفاع الإشعاع الشمسي والإشعاع الجوي. [ 16 ] يتراوح متوسط ​​قدرة التبريد في المناخات الاستوائية بين 10 و40  واط/م² ، وهو أقل بكثير من المناخات الحارة والجافة. [ 5 ]

على سبيل المثال، تتضاءل قدرة التبريد في معظم أنحاء جنوب شرق آسيا وشبه القارة الهندية بشكل ملحوظ في فصل الصيف نتيجةً للزيادة الكبيرة في الرطوبة، حيث تنخفض إلى ما بين 10 و30  واط/م² . أما المناطق الأخرى المشابهة، مثل السافانا الاستوائية في أفريقيا، فتشهد انخفاضًا أقل حدة خلال فصل الصيف، حيث تصل الرطوبة إلى ما بين 20 و40  واط/م² . ومع ذلك، تتميز المناطق الاستوائية عمومًا بارتفاع معامل الانعكاس، أو التأثير الإشعاعي ، نظرًا لغطاء السحب المستمر ، وبالتالي فإن سطحها الأرضي يُسهم بشكل أقل في معامل الانعكاس الكوكبي. [ 5 ]

أفادت دراسة أجريت عام 2022 أن سطح PDRC في المناخات الاستوائية يجب أن يتمتع بانعكاس شمسي لا يقل عن 97% وانبعاث للأشعة تحت الحمراء لا يقل عن 80% لخفض درجات الحرارة. وقد طبقت الدراسة BaSO4K2 SO4 طلاء ذو ​​"انعكاس شمسي وانبعاث للأشعة تحت الحمراء (8-13 ميكرومتر) بنسبة 98.4٪ و 95٪ على التوالي" في المناخ الاستوائي لسنغافورة، وحقق درجة حرارة نهارية مستدامة أقل بمقدار 2 درجة مئوية من درجة الحرارة المحيطة تحت شدة إشعاع شمسي مباشر تبلغ 1000 واط/م2. [ 16 ]

المتغيرات

الرطوبة وغطاء السحب

خريطة عالمية للغطاء السحابي. البيانات مأخوذة من عام 2002 إلى عام 2015. كلما كان اللون أغمق، كانت السماء أكثر صفاءً.

تُضعف الرطوبة والغيوم بشكل ملحوظ فعالية أجهزة التبريد الإشعاعي ذات التبريد الجزئي. [ 7 ] أشارت دراسة أجريت عام 2022 إلى أن "التغيرات الرأسية في تركيز بخار الماء ودرجة الحرارة في الغلاف الجوي" قد يكون لها تأثير كبير على أجهزة التبريد الإشعاعي. وذكر الباحثون أن الهباء الجوي والغيوم قد تُضعف فعالية المشعات، وخلصوا بالتالي إلى ضرورة وجود "استراتيجيات تصميم قابلة للتكيف لأجهزة التبريد الإشعاعي" لزيادة فعاليتها إلى أقصى حد في ظل هذه الظروف المناخية. [ 17 ]

التكثيف قطرة قطرة

قد يؤدي تكوّن التكثيف القطري على أسطح PDRC إلى تغيير انبعاث الأشعة تحت الحمراء لباعثات PDRC الانتقائية، مما قد يُضعف أدائها. حتى في البيئات شبه الجافة، قد يتكوّن الندى. وأشارت دراسة أخرى أُجريت عام 2022 إلى أن "التكثيف القطري قد يُوسّع نطاق انبعاثات النطاق الضيق لباعث انتقائي ويُقلّل من قدرته على التبريد تحت درجة حرارة المحيط، ويُقلّل من فوائده التبريدية المفترضة مقارنةً بباعثات النطاق العريض" [ 44 وأن:

تُظهر دراستنا أن الفوائد المُفترضة للمُشعّات الانتقائية أقلّ بكثير عند تطبيقها على نطاق واسع في مجال التبريد الإشعاعي، ألا وهو تبريد أسطح المباني. مع ذلك، فقد تبيّن مؤخرًا أن هذه المُشعّات قادرة على تحقيق تنظيم حراري موسمي وتوفير في الطاقة للواجهات الرأسية للمباني التي تتعرض لاكتساب حرارة أرضية واسعة النطاق خلال فصل الصيف وفقدانها خلال فصل الشتاء. ونظرًا لأن تكوّن الندى يبدو أقل احتمالًا على الأسطح الرأسية حتى في البيئات شديدة الرطوبة، فمن المرجح أن تستمر فوائد التنظيم الحراري للمُشعّات الانتقائية في ظروف التشغيل الرطبة والجافة على حدّ سواء. [ 44 ]

مطر

خريطة عالمية لمتوسط ​​هطول الأمطار السنوي . كلما كان اللون أغمق، زاد معدل هطول الأمطار.

يمكن أن يساعد المطر عمومًا في تنظيف أسطح PDRC المغطاة بالغبار أو الأوساخ أو غيرها من الشوائب. مع ذلك، في المناطق الرطبة، قد يؤدي هطول الأمطار المستمر إلى تراكم المياه مما يعيق الأداء. يمكن لمواد PDRC المسامية التخفيف من هذه الظروف. [ 51 ] يتمثل حل آخر في تصنيع مواد PDRC ذاتية التنظيف وطاردة للماء . يمكن للمواد الطاردة للماء القابلة للتطوير والمستدامة، والتي تخلو من المركبات العضوية المتطايرة، أن تصد مياه الأمطار والسوائل الأخرى. [ 52 ]

رياح

قد يؤثر الرياح على كفاءة أسطح وتقنيات التبريد الإشعاعي السلبي. اقترحت دراسة أجريت عام 2020 استخدام "استراتيجية الميل واستراتيجية الغطاء الواقي من الرياح" للتخفيف من آثار الرياح. وأشار الباحثون إلى وجود اختلافات إقليمية في الصين، حيث لاحظوا أن "85% من مناطق الصين يمكنها تحقيق أداء تبريد إشعاعي مع الغطاء الواقي من الرياح"، بينما تكون آثار الغطاء الواقي من الرياح أكثر وضوحًا في شمال غرب الصين. [ 18 ] وبالمثل، يقترح بيجارنيا وآخرون استخدام حاجز واقٍ من الرياح في المناطق المعرضة للرياح العاتية. [ 7 ]

المواد والإنتاج

يمكن تصنيع أسطح PDRC من مواد متنوعة. ومع ذلك، ولتطبيقها على نطاق واسع، يجب أن تكون مواد PDRC رخيصة الثمن، ومتاحة للإنتاج بكميات كبيرة، وقابلة للتطبيق في سياقات متعددة. وقد ركزت معظم الأبحاث على الطلاءات والأغشية الرقيقة، التي تميل إلى أن تكون أكثر توفرًا للإنتاج بكميات كبيرة، وأقل تكلفة، وأكثر قابلية للتطبيق في نطاق أوسع من السياقات، على الرغم من أن مواد أخرى قد توفر إمكانات لتطبيقات محددة. [ 36 ] [ 37 ] [ 53 ] [ 54 ]

حددت أبحاث PDRC بدائل مواد أكثر استدامة، حتى وإن لم تكن قابلة للتحلل الحيوي بالكامل . [ 30 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] وأفادت دراسة أجريت عام 2023 أن "معظم مواد PDRC الحالية هي مواد ستتسبب في انبعاثات مفرطة من ثاني أكسيد الكربون نتيجة استهلاك الوقود الأحفوري ، وهو ما يتعارض مع هدف الحياد الكربوني العالمي. ينبغي أن تكون المواد المتجددة الصديقة للبيئة والمستمدة من مصادر حيوية [...] مثالية لأنظمة PDRC". [ 59 ]

هياكل متعددة الطبقات ومعقدة

تم الإبلاغ عن مواد وهياكل ضوئية متقدمة، مثل الأغشية الرقيقة متعددة الطبقات، والجسيمات الميكروية والنانوية، والبلورات الضوئية ، والمواد الفائقة ، والأسطح الفائقة، كنهج واعدة. [ 60 ] ومع ذلك، فبينما أثبتت الهياكل النانوية الضوئية متعددة الطبقات والمعقدة نجاحها في التجارب العملية والمحاكاة، أشارت دراسة أجريت عام 2022 إلى أن التطبيق الواسع النطاق "محدود بشدة بسبب عمليات التحضير المعقدة والمكلفة". [ 37 ] وبالمثل، أشارت دراسة أجريت عام 2020 إلى أن "الإنتاج واسع النطاق للمشعات الضوئية الاصطناعية ذات الهياكل المعقدة والخصائص المتميزة والإنتاجية العالية والتكلفة المنخفضة لا يزال يمثل تحديًا". [ 61 ] وقد دفع هذا إلى تطوير أبحاث حول هياكل أبسط لمواد PDRC التي قد تكون أكثر ملاءمة للإنتاج الضخم. [ 60 ]

الطلاءات

تم تطوير طلاء PDRC ملون قابل للتطوير باستخدام أكسيد البزموت (في الصورة) بواسطة Zhai et al. [ 26 ]

قد تكون طلاءات PDRC، مثل الدهانات، مفيدة نظرًا لتطبيقها المباشر على الأسطح، مما يُبسط عملية التحضير ويُقلل التكاليف، [ 37 ] مع العلم أن بعض الطلاءات ليست رخيصة الثمن. [ 62 ] أشارت دراسة أجريت عام 2022 إلى أن الطلاءات عمومًا توفر "سهولة في التشغيل، ومعالجة مريحة، وتكلفة منخفضة، مما يُبشر بإمكانية استخدامها على نطاق واسع". [ 36 ] وقد طُوّرت طلاءات PDRC بألوان أخرى غير الأبيض مع الحفاظ على انعكاسها العالي لأشعة الشمس وانبعاثها الحراري. [ 26 ]

يجب أن تكون الطلاءات متينة ومقاومة للاتساخ، وهو ما يمكن تحقيقه باستخدام مواد مسامية [ 51 ] أو طبقات علوية كارهة للماء تتحمل التنظيف، مع العلم أن هذه الطلاءات تستخدم متعدد رباعي فلورو الإيثيلين أو مركبات مشابهة لمقاومة الماء. [ 62 ] ويمكن الحد من الآثار البيئية السلبية بتقليل استخدام المذيبات السامة الشائعة في الدهانات، مثل الأسيتون . وقد تم تطوير دهانات غير سامة وقائمة على الماء . [ 62 ] [ 56 ]

تُظهر الطلاءات البوليمرية المسامية أداءً ممتازًا في تبريد الأسطح. تتميز هذه البوليمرات بتركيزات عالية من المسام الدقيقة، التي تُشتت الضوء بكفاءة عند الحد الفاصل بين البوليمر والهواء. يُعزز هذا التشتت كلاً من الانعكاس الشمسي (بنسبة تزيد عن 96%) والانبعاث الحراري (بنسبة تصل إلى 97%)، مما يُخفض درجة حرارة السطح ست درجات مئوية عن درجة حرارة المحيط عند الظهيرة في فينيكس. تعتمد هذه العملية على المحلول، مما يُسهل التوسع في الإنتاج. [ 63 ] [ 64 ] يُطلى البوليمر بصبغة اللون المطلوب. بالمقارنة مع الصبغة التقليدية في البوليمر المسامي، حيث تُخلط الصبغة مع البوليمر، يُمكن للتصميم الجديد التبريد بكفاءة أكبر. [ 65 ]

أشارت دراسة أجريت عام 2018 إلى انخفاض ملحوظ في تكاليف الطلاء، موضحةً أنه "يمكن استخدام الوسائط الضوئية، عند توزيعها عشوائيًا بشكل مناسب لتقليل متوسط ​​المسار الحر لانتقال الفوتونات، لطلاء سطح أسود وخفض درجة حرارته عن طريق التبريد الإشعاعي". ويمكن لهذا الطلاء أن "يتفوق على الطلاء الأبيض العاكس لأشعة الشمس المتوفر تجاريًا في التبريد النهاري" دون الحاجة إلى خطوات تصنيع أو مواد باهظة الثمن. [ 66 ]

الطلاءات المرشحة
طلاءالانعكاسالانبعاثاتخفض درجة الحرارةطلاء تجاريملحوظات
فوسفات الألومنيوم97%90%~4.2  درجة مئوية~4.8  درجة مئويةتم تقدير التكلفة المتوقعة من قبل دونغ وآخرون عند 1.2 دولار / م 2 ، [ 36 ] تم اختبارها في قوانغتشو (رطوبة النهار 41٪) ، باعث انتقائي (SE) [ 67 ]
كبريتات الباريوم فائقة البياض98.1%95%حوالي 4.5  درجة مئويةطلاء بتركيز حجمي 60٪، "يوفر موثوقية كبيرة، وشكل طلاء ملائم، وسهولة الاستخدام، والتوافق مع عملية تصنيع الطلاء التجارية" [ 68 ]
بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان مسامي95%96.5%حوالي 8  درجات مئويةطريقة قالب باعث الإسفنج للطلاءات، تتجنب عوامل الحفر الخطرة (مثل حمض الهيدروفلوريك ، بيروكسيد الهيدروجين ، حمض الأسيتيك ) أو المركبات العضوية المتطايرة (مثل الأسيتون ، ثنائي ميثيل فورماميد ، رباعي هيدروفوران ، الهكسان )، "التوافق مع الإنتاج على نطاق واسع"، تم اختبارها في هانغتشو (رطوبة النهار ~61٪) [ 51 ].
راتنجات حرارية مائية96%94%~7.1  درجة مئويةخالٍ من ثاني أكسيد التيتانيوم السام بيئيا والمسرطن ، "يمكن إنتاجه على نطاق واسع ويمكن طلاؤه بسهولة على ركائز مختلفة من خلال طرق التقطير التقليدية أو الرش أو الطلاء بالرول أو الطلاء بالدوران" و"قابل للتبديل بين التسخين الشمسي والتبريد الإشعاعي"، تم اختباره في شنغهاي (رطوبة النهار ~28٪) [ 56 ] .
طلاء بجزيئات كبريتات الباريوم وكربونات الكالسيوم وثاني أكسيد السيليكون97.6%89%~8.3  درجة مئويةأقل بحوالي 5.5  درجة مئوية من الدهانات البيضاء"للإنتاج التجاري على نطاق واسع" بتكلفة تقديرية متوقعة تبلغ 0.5 دولار/م 2 ، تم اختبارها في ويهاي (رطوبة النهار 40٪) [ 36 ]
أكسيد البزموت (III) ألفا99%97%حوالي 2.31  درجة مئويةمتوسط ​​قدرة التبريد 68  واط/م 2 "انخفاض تكلفة المواد الخام المؤكسدة، وعملية التحضير البسيطة"، تم اختبارها في نانجينغ (رطوبة النهار 54٪) [ 26 ]

أفلام

أظهر غشاء مشع ضوئي مصنوع من خنفساء القرن الطويل Neocerambyx gigas إشعاعًا شمسيًا بنسبة 95% وانبعاثية بنسبة 96%. [ 61 ]

تتميز العديد من الأغشية الرقيقة بانعكاس عالٍ للطاقة الشمسية وانبعاث حراري كبير. مع ذلك، فإن الأغشية ذات الأنماط أو الهياكل الدقيقة غير قابلة للتطوير على نطاق واسع "بسبب التكلفة والصعوبات التقنية المتأصلة في الطباعة الحجرية الدقيقة واسعة النطاق " (2022)، [ 9 ] أو "بسبب تعقيد الطباعة الحجرية/التركيب على المستوى النانوي وصلابتها" (2021). [ 69 ]

يتمتع غشاء هيدروجيل البولي أكريلات [ 70 الذي طُوّر في دراسة عام 2022، بتطبيقات أوسع، بما في ذلك استخداماته المحتملة في تشييد المباني وأنظمة إدارة الحرارة واسعة النطاق. ركّز هذا البحث على غشاء مُطوّر للتبريد السلبي الهجين. يستخدم الغشاء بولي أكريلات الصوديوم ، وهي مادة صناعية منخفضة التكلفة، لتحقيق انعكاس شمسي عالٍ وانبعاث عالٍ للأشعة تحت الحمراء المتوسطة. من أبرز خصائص هذه المادة قدرتها على امتصاص رطوبة الجو، مما يُساعد على التبريد التبخيري . تُتيح هذه الآلية الثلاثية تبريدًا فعالًا في ظل ظروف جوية مُتغيرة، بما في ذلك الرطوبة العالية أو محدودية الوصول إلى سماء صافية. [ 70 ]

مرشحين
طلاءالانعكاسالانبعاثاتخفض درجة الحرارةطلاء تجاريملحوظات
طريقة سهلة للطباعة الدقيقة، غشاء على بوليمر PDMS منخفض التكلفة95%96%5.1  درجة مئوية"واعدة للإنتاج على نطاق واسع" [ 61 ]
عملية انعكاس الطور باستخدام أسيتات السليلوز وسيليكات الكالسيوم97.3%97.2%7.3  درجة مئوية90.7  واط⋅م −2 )، "فيلم مركب منخفض التكلفة وقابل للتطوير مع هياكل جديدة تشبه الخلايا المتفرعة"، تم اختباره في تشينغداو [ 71 ]
مادة PDMS مسامية فائقة الكراهية للماء11.52  درجة مئوية"يُتوقع أن يُستخدم هذا الفيلم على نطاق واسع للتبريد طويل الأمد في التطبيقات الخارجية." [ 58 ]
فيلم مركب من كواشف خالية من الفلور وجزيئات ثاني أكسيد السيليكون85%95%12.2  درجة مئويةتم تصنيعها باستخدام "عملية تحضير بسيطة، تتميز بخصائص انخفاض التكلفة والصداقة للبيئة والمتانة الميكانيكية الممتازة"، وتم اختبارها في هوبي [ 55 ]
غشاء السليلوز الليفي المرن الهرمي (لب الخشب)93.8%98.3%إلى 11.3  درجة مئوية"المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق درجة عالية من التبلور والبنى المجهرية الهرمية في مواد السليلوز المتجددة من خلال التجميع الذاتي لجزيئات السليلوز الكبيرة على المستوى الجزيئي"، وهو ما "سيوفر آفاقًا جديدة لتطوير مواد السليلوز المرنة" [ 59 ].
فيلم إشعاعي من مادة PDMS ذو نسيج هرمي دوري2  درجة مئوية.الخلايا الشمسية السيليكونية التجارية [ 72 ]
غشاء أكسيد الألومنيوم الأنودي النانوي المساميتحسين كفاءة الخلايا الشمسية المسطحة بنسبة 2.72% تقريبًا، والخلايا الشمسية المركزة بنسبة 16.02% تقريبًا [ 73 ]

الأقمشة الميتا

يمكن تصنيع أجهزة تنظيم درجة حرارة الجسم من ألياف دقيقة، والتي يمكن استخدامها في الملابس لتنظيم درجة حرارة الجسم. معظم هذه الألياف مصنوعة من ألياف مشتقة من البترول. [ 74 ] على سبيل المثال، أشارت دراسة أجريت عام 2023 إلى ضرورة تطوير أغشية ليفية سليلوزية مرنة جديدة ذات بنية دقيقة هرمية شبيهة بالخشب لتطبيقات أجهزة تنظيم درجة حرارة الجسم القابلة للارتداء. [ 59 ]

اختارت دراسة أجريت عام 2021 مركباً من أكسيد التيتانيوم وحمض البوليلاكتيك (TiO₂ - PLA) مع طبقة من متعدد رباعي فلورو الإيثيلين (PTFE). خضع النسيج لتحليل الخصائص البصرية والحرارية، حيث تم قياس الانعكاسية والانبعاثية. وكانت المحاكاة العددية، بما في ذلك نظرية لورنز-مي ومحاكاة مونت كارلو ، حاسمة في التنبؤ بأداء النسيج وتوجيه عملية التحسين. كما أُجريت اختبارات ميكانيكية لتقييم متانة النسيج وقوته وجدواه العملية. [ 75 ]

أظهرت الدراسة قدرة استثنائية على تسهيل التبريد الإشعاعي. حقق النسيج انبعاثية بنسبة 94.5% وانعكاسية بنسبة 92.4%. يُعد هذا المزيج من الانبعاثية والانعكاسية العالية أساسيًا لقدراته على التبريد، متفوقًا بشكل ملحوظ على الأقمشة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، أكدت الخصائص الميكانيكية للنسيج، بما في ذلك المتانة والقوة ومقاومة الماء والتهوية، ملاءمته للملابس. [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]

مرشحين
طلاءالانعكاسالانبعاثاتملحوظات
بوليمر ألجينات قابل للتجديد وصديق للبيئة مشتق من مصادر حيوية لتعديل ألياف القطن ، ثم توليد جزيئات نانوية من كربونات الكالسيوم أو جزيئات دقيقة أخرى داخل المصفوفة.90%97%5.4  درجة مئوية"متوافق تمامًا مع مرافق المعالجة الصناعية" و " خصائص حماية فعالة من الأشعة فوق البنفسجية بقيمة UPF تبلغ 15، وهو سريع الجفاف، ومستقر ضد الغسيل" [ 74 ]
قبعة قابلة للارتداء مصنوعة من ورق تبريد إشعاعي مع ألياف SiO2 و SiO2 المدخن97%91%انخفاض درجة حرارة شعر مرتديها بمقدار 12.9  درجة مئوية مقارنة بقبعة قطنية بيضاء أساسية (و19  درجة مئوية مقارنة بعدم ارتداء قبعة)، ومقاومة للماء ومنفذة للهواء، "مناسبة لتصنيع قبعة تبريد إشعاعي لتحقيق الإدارة الحرارية لرأس الإنسان" [ 78 ].

الهلاميات الهوائية

تُعدّ الهلاميات الهوائية مادةً منخفضة التكلفة قابلة للتطوير بكميات كبيرة. ويمكن اعتبار بعض أنواعها بديلاً أكثر ملاءمةً للبيئة من المواد الأخرى، نظرًا لقابليتها للتحلل وخلوّها من المواد الكيميائية السامة. [ 79 ] [ 57 ] كما يمكن استخدام الهلاميات الهوائية كعازل حراري لتقليل امتصاص الطاقة الشمسية واكتساب الحرارة الطفيلية، مما يُحسّن أداء التبريد في أنظمة التبريد والتكييف. [ 80 ]

مرشحين
طلاءالانعكاسالانبعاثاتخفض درجة الحرارةملحوظات
هلام هوائي فائق الكراهية للماء مصنوع من ورق النفايات (السليلوز)93%91%8.5  درجة مئويةفي محاكاة لاستهلاك الطاقة في المباني، أظهرت مادة الأيروجيل أنه يمكن توفير 43.4% من طاقة التبريد في المتوسط ​​مقارنة باستهلاك المبنى الأساسي في الصين في حال تطبيقها على نطاق واسع. [ 81 ]
هلام هوائي من متعدد ( حمض اللاكتيك ) قابل للتحلل وذو خاصية كارهة للماء للغاية، يتميز بموصلية حرارية منخفضة.89%93%3.5  درجة مئوية"يفتح مسارًا مستدامًا بيئيًا لتطبيقات التبريد الإشعاعي" [ 57 ]
هلاميات هوائية نانوية ليفية من السيليكا والألومينا منخفضة التكلفة (SAFAs) تم تصنيعها بواسطة الغزل الكهربائي95%93%5  درجة مئوية"تتميز المواد ذات الأغشية الرقيقة المقاومة للإجهاد الانضغاطي العالي، ومقاومة قوية للحريق، وعزل حراري ممتاز" مع "تكلفة منخفضة وأداء عالٍ"، مما يدل على إمكانية إجراء المزيد من الدراسات [ 79 ] .
هلام هوائي شفاف من ثاني أكسيد السيليكون7.7  درجة مئويةاستُخدم مُعدِّل بصري (هيكساديكان-ن) في جسيمات دقيقة ضمن مصفوفة من مطاط السيليكون . خلايا شمسية سيليكونية تجارية. [ 82 ]

فقاعات نانوية

تمتص الأصباغ الضوء. تُظهر فقاعات الصابون طيفًا من الألوان المختلفة على أسطحها. وتنتج هذه الألوان عن تفاعل الضوء مع سماكات مختلفة من سطح الفقاعة، وهو ما يُعرف باللون البنيوي . أشارت إحدى الدراسات إلى إمكانية تصنيع أغشية متقزحة الألوان من بلورات السليلوز النانوية (CNCs)، المشتقة من السليلوز الموجود في النباتات، دون إضافة أي صبغة. وقد صنع الباحثون أغشية بألوان الأزرق والأخضر والأحمر، وعند تعريضها لأشعة الشمس، كانت درجة حرارتها أقل بنحو 7 درجات فهرنهايت من درجة حرارة الهواء المحيط. وقد ولّد هذا الغشاء قدرة تبريد  تزيد عن 120  واط/ م² . [ 83 ]

الأسطح القابلة للتحلل الحيوي

العديد من مواد التبريد الإشعاعي المقترحة غير قابلة للتحلل الحيوي . وقد أفادت دراسة أجريت عام 2022 بأن "المواد المستدامة للتبريد الإشعاعي لم تخضع لبحث كافٍ". [ 30 ]

مرشحين
طلاءالانعكاسالانبعاثاتخفض درجة الحرارةملحوظات
بنية بوليمرية مسامية صديقة للبيئة عبر فصل الطور الناتج عن الحرارة91%92%9  درجة مئويةمتانة كافية للاستخدام في المباني وأعلى تأثير تبريد تم الإبلاغ عنه "بين جميع مصادر التبريد الإشعاعي السلبي القائمة على المواد العضوية" [ 30 ]

شبكة دقيقة

قام جهاز ضوئي ذو شبكة دقيقة من السيليكا بتبريد خلايا السيليكون التجارية بمقدار 3.6  درجة مئوية تحت شدة إشعاع شمسي تتراوح بين 830 و990  واط/ م² . [ 84 ]

التطبيقات

يتمتع التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار بإمكانية التخفيف من مشكلتي أزمة الطاقة والاحتباس الحراري في آن واحد [ 1 إلى جانب كونه تقنية تبريد صديقة للبيئة [ 36 ] . وتتعدد تطبيقات أنظمة التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار، ولكنها تُستخدم حاليًا في الغالب في جوانب مختلفة من البيئة المبنية ، مثل أغلفة المباني ، والأرصفة الباردة ، والأسطح الأخرى لتقليل استهلاك الطاقة والتكاليف وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون [ 85 ] . وقد طُبقت هذه الأنظمة في تبريد المساحات الداخلية والخارجية في المناطق الحضرية، وتحسين كفاءة الخلايا الشمسية ، وتبريد مكثفات محطات الطاقة ، وغيرها من التطبيقات [ 7 ] [ 4 ] [ 29 ] . أما بالنسبة للتطبيقات الخارجية، فتُعد متانة أنظمة التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار شرطًا أساسيًا [ 45 ] .

تبريد المساحات الداخلية

تشير التقديرات إلى أن المنازل المنفصلة ذات العائلة الواحدة في الضواحي الأمريكية ستخفض تكاليف الطاقة بنسبة تتراوح بين 26% و46% مع تطبيق برنامج PDRC. [ 86 ]

يُستخدم هذا النوع من الأسقف بشكل شائع في أغلفة المباني، بما في ذلك الأسقف العاكسة للحرارة . ويمكن لأسقف PDRC أن تُضاعف توفير الطاقة مقارنةً بالأسقف البيضاء. [ 4 ] وهذا يجعلها بديلاً أو مكملاً لأنظمة التكييف ، حيث تُقلل من استهلاك الطاقة وتُخفّض انبعاثات مركبات الهيدروفلوروكربون (HFC) الناتجة عن التكييف في الغلاف الجوي. وتجدر الإشارة إلى أن مركبات الهيدروفلوروكربون قد تكون أقوى بآلاف المرات من ثاني أكسيد الكربون . [ 7 ] [ 4 ] [ 37 ] [ 8 ]

يستهلك تكييف الهواء ما بين 12% و15% من الطاقة العالمية، [ 7 ] [ 74 ] بينما تمثل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عنه "13.7% من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالطاقة ، أي ما يقارب 52.3 إكساجول سنويًا" [ 36 ] أو 10% من إجمالي الانبعاثات. [ 74 ] ومن المتوقع أن يزداد استخدام أجهزة تكييف الهواء. [ 26 ] ومع ذلك، يمكن الحد من ذلك بشكل كبير من خلال الإنتاج الضخم لألواح التبريد السطحي منخفضة التكلفة لتبريد المساحات الداخلية. [ 7 ] [ 8 ] [ 87 ] ويمكن لسطح متعدد الطبقات من ألواح التبريد السطحي يغطي 10% من سطح المبنى أن يحل محل 35% من أجهزة تكييف الهواء المستخدمة خلال ساعات النهار الأكثر حرارة. [ 7 ]

في المناطق السكنية ذات المنازل العائلية المنفردة في الضواحي ، يمكن لأنظمة التبريد والتكييف ذات الطاقة المنخفضة (PDRCs) أن تخفض تكاليف الطاقة بنسبة تتراوح بين 26% و46% في الولايات المتحدة [ 86 ] ، وأن تخفض درجات الحرارة بمعدل 5.1  درجة مئوية. ومع إضافة "تخزين التبريد لاستغلال طاقة التبريد الزائدة للمياه المتولدة خلال ساعات انخفاض الطلب على الطاقة، يمكن تعزيز تأثيرات التبريد للهواء الداخلي بشكل ملحوظ خلال أوقات ذروة استهلاك الطاقة"، وقد تنخفض درجات حرارة الهواء بمقدار 6.6 إلى 12.7  درجة مئوية [ 88 ] .

في المدن، يمكن أن تحقق مراكز التحكم في الطاقة (PDRCs) وفورات كبيرة في الطاقة والتكاليف. في دراسة أجريت على مدن أمريكية، قام تشو وآخرون... ووجد أن "المدن في المناطق الحارة والجافة يمكنها تحقيق وفورات سنوية عالية في استهلاك الكهرباء تزيد عن 2200 كيلوواط ساعة (kW⋅h)، بينما يمكن تحقيق أقل من 400 كيلوواط ساعة في المدن الأكثر برودة ورطوبة"، مرتبة من الأعلى إلى الأدنى حسب وفورات استهلاك الكهرباء على النحو التالي: فينيكس (~2500 كيلوواط ساعة)، لاس فيغاس (~2250 كيلوواط ساعة)، أوستن (~2100 كيلوواط ساعة)، هونولولو (~2050 كيلوواط ساعة)، أتلانتا (~1500 كيلوواط ساعة)، إنديانابوليس (~1200 كيلوواط ساعة)، شيكاغو (~1150 كيلوواط ساعة)، مدينة نيويورك (~900 كيلوواط ساعة)، مينيابوليس (~850 كيلوواط ساعة)، بوسطن (~750 كيلوواط ساعة)، سياتل (~350 كيلوواط ساعة). [ 88 ] في دراسة توقعت وفورات الطاقة للمدن الهندية في عام 2030، كان لدى مومباي وكلكتا إمكانات أقل لتوفير الطاقة، بينما كان لدى جايسالمر وفارانساي ودلهي إمكانات أعلى، على الرغم من وجود اختلافات كبيرة من أبريل إلى أغسطس اعتمادًا على الرطوبة وغطاء الرياح. [ 48 ]             

يُعزى الاهتمام المتزايد والارتفاع في تطبيق تقنية PDRC في المباني إلى وفورات التكاليف المرتبطة بـ "الحجم الهائل لمساحة سطح المباني العالمية، بحجم سوق يبلغ حوالي 27  مليار دولار في عام 2025"، كما هو مقدر في دراسة أجريت عام 2020. [ 85 ]

تبريد المساحات الحضرية الخارجية

أظهر جهاز قياس درجة حرارة سطح الأرض المثبت على سطح مبنى في كلكتا انخفاضًا في درجة حرارة سطح الأرض بمقدار 4.9 درجة مئوية تقريبًا (8.8 درجة فهرنهايت) (بمتوسط ​​انخفاض قدره 2.2 درجة مئوية أو 4.0 درجة فهرنهايت ). [ 9 ]    

تُساهم الأسطح المُعالجة بالحرارة المُعتمة (PDRC) في التخفيف من حدة الحرارة الشديدة الناتجة عن ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية التي تحدث في أكثر من 450 مدينة حول العالم. وقد تصل درجة الحرارة في المناطق الحضرية إلى 10-12 درجة مئوية (18-22 درجة فهرنهايت) أعلى من المناطق الريفية المجاورة . [ 9 ] [ 10 ] في يوم صيفي حار، قد تصل درجة حرارة أسطح المباني إلى 27-50 درجة مئوية (49-90 درجة فهرنهايت) أعلى من درجة حرارة الهواء المحيط، مما يزيد من ارتفاع درجة حرارة الهواء بفعل الحمل الحراري . وتُعد الأسطح الداكنة المعزولة جيدًا أكثر سخونة بشكل ملحوظ من جميع الأسطح الحضرية الأخرى، بما في ذلك الأرصفة الإسفلتية، [ 10 ] مما يزيد من الطلب على تكييف الهواء (مما يُسرّع من ظاهرة الاحتباس الحراري وظاهرة الجزر الحرارية الحضرية من خلال إطلاق الحرارة المهدرة في الهواء المحيط) ويزيد من مخاطر الأمراض المرتبطة بالحرارة والآثار الصحية المميتة. [ 9 ] [ 39 ] [ 40 ]    

يمكن تطبيق أنظمة التبريد العاكسة للحرارة (PDRCs) على أسطح المباني والملاجئ الحضرية لخفض درجات حرارة الأسطح بشكل ملحوظ دون استهلاك أي طاقة، وذلك عن طريق عكس الحرارة من البيئة الحضرية إلى الفضاء الخارجي. [ 9 ] [ 10 ] يُعدّ الوهج الناتج عن انعكاس الضوء المرئي على المباني المحيطة العائق الرئيسي أمام تطبيق هذه الأنظمة. ويمكن لأسطح PDRC الملونة أن تُخفف من هذا الوهج. [ 62 ] كما في دراسة تشاي وآخرون [ 26 ] بعنوان "دهانات بيضاء فائقة مع كرات عاكسة تجارية عالية معامل الانكسار (n~1.9) "، [ 62 ] أو استخدام مواد عاكسة للحرارة (RRM) قد يُخفف من الوهج أيضًا. [ 10 ] قد تُضعف المباني المحيطة غير المُغطاة بأنظمة PDRC من قدرتها على التبريد. [ 86 ]

حتى عند تركيبها على أسطح المباني في المناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية، تُخفّض ألواح التبريد الإشعاعي واسعة النطاق درجات حرارة سطح الأرض عند مستوى الرصيف . [ 89 ] قيّمت دراسة أُجريت عام 2022 تأثيرات أسطح ألواح التبريد الإشعاعي ذات النطاق العريض (PDRC) في فصل الشتاء، بما في ذلك الألواح غير المُعدّلة والمُعدّلة، في منطقة كلكتا الحضرية . وقد خفّض لوح تبريد إشعاعي غير مُعدّل بمعامل انعكاس 0.95 ومعامل انبعاث 0.93 درجات حرارة سطح الأرض بنحو 4.9 درجة مئوية (8.8 درجة فهرنهايت) ، مع انخفاض متوسط ​​خلال النهار قدره 2.2 درجة مئوية (4.0 درجة فهرنهايت) . [ 9 ]    

في حين أن تأثيرات التبريد التي توفرها أجهزة التبريد الضوئية ذات النطاق العريض غير المعدلة قد تكون مرغوبة في فصل الصيف، إلا أنها قد تُسبب "تبريدًا مفرطًا" غير مريح لسكان المدن في فصل الشتاء، مما يزيد من استهلاك الطاقة للتدفئة. ويمكن التخفيف من ذلك باستخدام أجهزة التبريد الضوئية ذات النطاق العريض المعدلة، والتي وُجد أنها قد تزيد من درجات الحرارة المحيطة اليومية في المدن بمقدار 0.4-1.4 درجة مئوية (0.72-2.52 درجة فهرنهايت) في فصل الشتاء. وفي حين أن "التبريد المفرط" غير مرجح في كلكتا، إلا أنه قد يكون له آثار غير مرغوب فيها في أماكن أخرى. لذلك، قد يُفضل استخدام أجهزة التبريد الضوئية المعدلة في المدن ذات الصيف الحار والشتاء البارد للتبريد المُتحكم فيه، بينما قد تكون أجهزة التبريد الضوئية غير المعدلة أكثر فائدة للمدن ذات الصيف الحار والشتاء المعتدل. [ 9 ]  

أظهرت دراسة أجريت على محطات انتظار الحافلات في المدن أن معظمها لا يوفر الراحة الحرارية الكافية للركاب ، بينما يمكن لشجرة أن توفر تبريدًا إضافيًا بمقدار 0.5 درجة مئوية (0.90 درجة فهرنهايت) . [ 86 ] غالبًا ما تتضمن الطرق الأخرى لتبريد المحطات استخدام مكيفات الهواء أو غيرها من التدابير التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة. يمكن لمحطات الانتظار الحضرية ذات الأسقف المصنوعة من مادة PDRC أن تخفض درجات الحرارة بشكل ملحوظ دون استهلاك أي طاقة، كما أن إضافة غطاء غير تبادلي للأشعة تحت الحمراء المتوسطة يمكن أن يزيد من الفوائد عن طريق تقليل الإشعاع الجوي الوارد وعكس الإشعاع من المباني المحيطة. [ 86 ]  

فيما يتعلق بتبريد المساحات الحضرية الخارجية، أوصت دراسة أجريت عام 2021 بأن يركز نظام التبريد الديناميكي الحراري في المناطق الحضرية بشكل أساسي على زيادة البياض طالما أمكن الحفاظ على الانبعاثية فوق 90%. [ 10 ]

كفاءة الطاقة الشمسية

يمكن تحسين كفاءة الخلايا الشمسية باستخدام تقنية PDRC للحد من ارتفاع درجة الحرارة وتدهور الخلايا. [ 4 ]

يمكن دمج أسطح PDRC مع محطات الطاقة الشمسية ، فيما يُعرف بالتبريد الإشعاعي للطاقة الشمسية (SE-RC)، لتحسين الأداء والكفاءة من خلال منع الخلايا الشمسية من السخونة الزائدة وبالتالي التلف. ونظرًا لأن كفاءة الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون تصل إلى 33.7% كحد أقصى (بينما تصل كفاءة الألواح التجارية العادية إلى حوالي 20%)، فإن معظم الطاقة الممتصة تُنتج حرارة زائدة وترفع درجة حرارة التشغيل. [ 4 ] [ 72 ] تنخفض كفاءة الخلايا الشمسية بنسبة 0.4-0.5% لكل  زيادة قدرها درجة مئوية واحدة في درجة الحرارة. [ 4 ]

يمكن لتقنية التبريد الإشعاعي الموجه (PDRC) إطالة عمر الخلايا الشمسية عن طريق خفض درجة حرارة تشغيل النظام. [ 72 ] كما أن دمج هذه التقنية في أنظمة الطاقة الشمسية أمر بسيط نسبيًا، نظرًا لأن "معظم أنظمة حصاد الطاقة الشمسية تعتمد على تصميم هيكلي مسطح مواجه للسماء، وهو مشابه لأنظمة التبريد الإشعاعي". وقد أشارت التقارير إلى أن هذا الدمج يزيد من كسب الطاقة لكل وحدة مساحة، مع زيادة نسبة ساعات تشغيل الخلية خلال النهار. [ 14 ]

تم اقتراح طرق لتحسين أداء التبريد. اقترحت إحدى الدراسات التي أجريت عام 2022 استخدام "استراتيجية الإدارة التآزرية للطيف الكامل (FSSM) لتبريد الخلايا الشمسية، والتي تجمع بين التبريد الإشعاعي وتقسيم الطيف لتعزيز تبديد الحرارة الإشعاعية وتقليل الحرارة المهدرة الناتجة عن امتصاص فوتونات نطاق التردد الفرعي". [ 90 ]

إدارة الحرارة الشخصية

تستخدم أنظمة إدارة الحرارة الشخصية تقنية التبريد الإشعاعي السلبي في الأقمشة لتنظيم درجة حرارة الجسم خلال موجات الحر الشديدة. في حين أن بعض الأقمشة الأخرى مفيدة في تخزين الحرارة، إلا أنها "قد تؤدي إلى ضربة شمس في الطقس الحار". [ 91 ] وأشارت دراسة أجريت عام 2021 إلى أن "دمج هياكل التبريد الإشعاعي السلبي في تقنيات إدارة الحرارة الشخصية يمكن أن يحمي البشر بشكل فعال من تفاقم تغير المناخ العالمي". [ 92 ]

تتوفر أجهزة الحماية الشخصية القابلة للارتداء بأشكال مختلفة وتستهدف العاملين في الهواء الطلق. لا تزال هذه المنتجات في مرحلة النموذج الأولي . [ 78 ] [ 93 ] وعلى الرغم من أن معظم المنسوجات بيضاء اللون، إلا أن المواد الملونة القابلة للارتداء بألوان محددة قد تكون مناسبة في بعض السياقات. [ 4 ]

تبريد مكثف محطة توليد الطاقة

تُستخدم مكثفات محطات الطاقة في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الشمسية المركزة لتبريد المياه واستخدامها بكفاءة داخل المبادل الحراري . وقد أشارت دراسة أجريت على بركة مغطاة بمبرد إشعاعي إلى إمكانية تحقيق تدفق حراري قدره 150  واط/م² دون فقدان الماء. [ 7 ] ويمكن لتقنية التبريد الإشعاعي بالبلازما (PDRC) أن تقلل من استهلاك المياه والتلوث الحراري الناتج عن تبريد المياه . [ 5 ]

أشارت دراسة إلى أن إضافة مكثف تبريد هوائي إلى ألواح التبريد الإشعاعي في مكثف محطة توليد الطاقة الكهروحرارية حقق  تأثير تبريد قدره 4096 كيلوواط ساعة/يوم مع استهلاك طاقة للمضخة يبلغ 11  كيلوواط ساعة/يوم. [ 7 ] كما أشارت دراسة أخرى إلى أن محطة طاقة شمسية مركزة تعمل بدورة ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة عند 550 درجة مئوية حققت زيادة صافية في الإنتاج بنسبة 5% مقارنةً بنظام التبريد الهوائي، وذلك من خلال دمجها مع مبرد إشعاعي بسعة 14 متر مربع/كيلوواط كهربائي. [ 7 ]  

التنظيم الحراري للمباني

إضافةً إلى التبريد، يمكن تعديل أسطح PDRC لتنظيم حراري ثنائي الاتجاه (التبريد والتدفئة). [ 9 ] ويمكن تحقيق ذلك من خلال تغيير الانبعاث الحراري بين قيم عالية ومنخفضة. [ 9 ] [ 4 ]

توليد الطاقة الكهروحرارية

عند دمج سطح PDRC مع مولد كهروحراري، فإنه يستطيع توليد كميات صغيرة من الكهرباء. [ 4 ]

تبريد السيارات والبيوت الزجاجية

تُعدّ الأماكن المغلقة حراريًا، بما في ذلك السيارات والبيوت الزجاجية ، عرضةً بشكل خاص لارتفاعات درجات الحرارة الضارة. ويعود ذلك إلى كثرة النوافذ، التي تسمح بدخول أشعة الشمس المباشرة، بينما تمنع دخول أشعة الشمس الحرارية ذات الموجات الطويلة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها بسرعة تحت أشعة الشمس. وقد تصل درجة حرارة السيارة تحت أشعة الشمس المباشرة إلى 60-82  درجة مئوية، في حين أن درجة الحرارة المحيطة لا تتجاوز 21  درجة مئوية. [ 4 ]

تجميع المياه

يمكن تحسين إنتاجية حصاد الندى  باستخدام تقنية PDRC. قد تُنتج مُشعّات PDRC الانتقائية ذات الانبعاثية العالية، بالإضافة إلى مُشعّات النطاق العريض، نتائج متفاوتة. في إحدى الدراسات التي استخدمت مُشعّ PDRC واسع النطاق، كثّف الجهاز حوالي 8.5 مل من الماء يوميًا عند ذروة شدة إشعاع شمسي تبلغ 800  واط/م² . [ 4 ] في حين أن المُشعّات الانتقائية قد تكون أقل فائدة في سياقات أخرى، إلا أنها قد تكون أفضل لتطبيقات حصاد الندى. [ 44 ] يمكن لتقنية PDRC تحسين حصاد الماء من الغلاف الجوي من خلال دمجها مع أنظمة توليد البخار الشمسي لزيادة معدلات تجميع الماء. [ 45 ]

التبريد بالماء والثلج

يمكن تركيب أسطح PDRC فوق سطح المسطحات المائية لتبريدها. في دراسة مضبوطة، تم تبريد مسطح مائي بمقدار 10.6  درجة مئوية تحت درجة الحرارة المحيطة باستخدام مشع ضوئي. [ 7 ]

طُوِّرت أسطح التبريد بالبلازما (PDRC) لتبريد الجليد ومنع ذوبانه تحت أشعة الشمس. وقد اقتُرحت كطريقة مستدامة لحماية الجليد. ويمكن تطبيقها أيضًا لحماية الأطعمة المبردة من التلف. [ 94 ]

تأثيرات جانبية

يكتب جيريمي مونداي أنه على الرغم من احتمال حدوث آثار غير متوقعة، إلا أنه يمكن إزالة هياكل PDRC فورًا عند الحاجة، على عكس الطرق التي تتضمن نشر الجسيمات في الغلاف الجوي، والتي قد تستمر لعقود. [ 95 ] قد يتسبب حقن الهباء الجوي في طبقة الستراتوسفير في تهديدات خطيرة محتملة للعمليات المناخية الأساسية للأرض، والتي قد لا تكون قابلة للعكس، مما يرجح استخدام PDRC. [ 2 ] ويذكر زيفنهوفن وآخرون أنه بدلًا من حقن الهباء الجوي في طبقة الستراتوسفير (SAI)، أو تفتيح السحب، أو استخدام عدد كبير من المرايا في السماء (الهندسة الجيولوجية للمظلات الشمسية) لحجب أو عكس الإشعاع الشمسي الوارد (قصير الموجة) ، يمكن بث الإشعاع الحراري طويل الموجة (LW) بشكل انتقائي ونقله عبر الغلاف الجوي إلى الفضاء. [ 3 ]

"التبريد الزائد" وتعديل PDRC

يمكن لتعديل PDRCs باستخدام ثاني أكسيد الفاناديوم (كما هو موضح في الصورة) تحقيق "تحويل" قائم على درجة الحرارة من التبريد إلى التسخين للتخفيف من تأثير "التبريد الزائد". [ 19 ]

يُعدّ "التبريد المفرط" أحد الآثار الجانبية لأنظمة التبريد الديناميكية (PDRCs) التي قد تُشكّل مشكلة، لا سيما عند استخدامها في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والتي تتميز بصيف حار وشتاء بارد، وهي سمة مميزة للمناطق المعتدلة . [ 19 ] في حين أن استخدام أنظمة التبريد الديناميكية في هذه المناطق قد يكون مفيدًا في الصيف، إلا أنه في الشتاء قد يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة للتدفئة، وبالتالي قد يُقلّل من فوائدها في توفير الطاقة وخفض الانبعاثات. [ 9 ] [ 20 ] ووفقًا لتشن وآخرون، "للتغلب على هذه المشكلة، تم تطوير طلاءات قابلة للتحويل ديناميكيًا لمنع التبريد المفرط في الشتاء أو البيئات الباردة". [ 19 ]

يمكن الحد من أضرار التبريد المفرط عن طريق تعديل وحدات التبريد الضوئية ذات الانعكاس الضوئي (PDRCs)، وذلك بالاستفادة من قدراتها على التبريد السلبي خلال فصل الصيف، وتعديلها لتوفير التدفئة السلبية خلال فصل الشتاء. يشمل التعديل "خفض قيم الانبعاثية أو الانعكاسية خلال فصل الشتاء ورفعها خلال فصل الصيف". [ 9 ] في عام 2022، خلص خان وآخرون إلى أن وحدات التبريد الضوئية ذات الانعكاس الضوئي "منخفضة التكلفة والمعدلة بصريًا" "قيد التطوير" و"من المتوقع أن تُطرح تجاريًا في الأسواق قريبًا، مع إمكانات مستقبلية عالية للحد من حرارة المدن دون التسبب في زيادة التبريد خلال فترات البرد". [ 9 ]

توجد طرقٌ عديدة لجعل أنظمة التبريد والتدفئة ذات الطورين قابلةً للتبديل للحد من التبريد الزائد. [ 19 ] وقد استخدمت معظم الأبحاث ثاني أكسيد الفاناديوم (VO2)، وهو مركب غير عضوي ، لتحقيق تأثيرات تبريد وتدفئة قابلة للتبديل تعتمد على درجة الحرارة. [ 19 ] [ 20 ] وبينما يرى خان وزملاؤه أن تطوير VO2 أمرٌ صعب، فقد وجدت مراجعتهم أن "الأبحاث الحديثة ركزت على تبسيط وتحسين توسيع نطاق التقنيات لأنواع مختلفة من التطبيقات". [ 9 ] ووجد تشين وزملاؤه أن "جهودًا كبيرة بُذلت في طلاءات VO2 في تبديل طيف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، ولم تُشر سوى دراسات قليلة إلى قدرة الطلاءات المعتمدة على درجة الحرارة على التبديل في الطيف الشمسي". [ 19 ] ولا يتطلب التبديل المعتمد على درجة الحرارة أي مدخلات طاقة إضافية لتحقيق كلٍ من التبريد والتدفئة. [ 19 ]

تتطلب طرق أخرى لـ"تبديل" مادة PDRC طاقة إضافية لتحقيق التأثيرات المطلوبة. إحدى هذه الطرق تتضمن تغيير البيئة العازلة . يمكن تحقيق ذلك من خلال "الترطيب والتجفيف العكسي" لسطح PDRC باستخدام سوائل شائعة كالماء والكحول . مع ذلك، ولتطبيق هذه الطريقة على نطاق واسع، "ينبغي مراعاة إعادة تدوير السوائل المستخدمة واستخدامها، بالإضافة إلى إحكام دائرة الدوران في التطبيقات العملية". [ 19 ]

تتضمن طريقة أخرى "التبديل" عبر القوة الميكانيكية، وهي طريقة قد تكون مفيدة وقد خضعت لدراسات واسعة النطاق في طلاءات البوليمر [PDRC] نظرًا لمرونتها. في هذه الطريقة، "لتحقيق طلاء قابل للتبديل في نطاق الأشعة تحت الحمراء الطويلة الموجة (εLWIR) ، يمكن تطبيق إجهاد/انفعال ميكانيكي على غشاء رقيق من مادة PDMS، يتكون من شبكة PDMS وجزيئات نانوية مدمجة ". وقدّرت إحدى الدراسات، باستخدام هذه الطريقة، أنه "يمكن توفير 19.2% من الطاقة المستخدمة للتدفئة والتبريد في الولايات المتحدة، أي ما يعادل 1.7 ضعفًا مقارنةً بوضع التبريد فقط، و2.2 ضعفًا مقارنةً بوضع التدفئة فقط"، مما قد يحفز المزيد من البحث والتطوير. [ 19 ]

الوهج والمظهر البصري

قد يُسبب الوهج الناتج عن الأسطح ذات الانعكاس الشمسي العالي مشاكل في الرؤية، مما قد يُحد من استخدام عواكس الضوء ذات الانعكاس المنتشر (PDRC)، لا سيما في البيئات الحضرية على مستوى سطح الأرض. [ 26 ] وقد طُوّرت عواكس ضوء ذات انعكاس منتشر تستخدم "نظام تشتيت" لتوليد انعكاس بطريقة أكثر انتشارًا، وهي "أكثر ملاءمة للتطبيقات العملية"، وفقًا لما ذكره لين وآخرون [ 96 ] .

تم تطوير طلاءات ملونة منخفضة التكلفة لألواح PDRC، والتي تقلل من الوهج وتزيد من تنوع ألوان أسطحها. ورغم فقدان جزء من انعكاس أشعة الشمس في طيف الضوء المرئي، إلا أن ألواح PDRC الملونة لا تزال قادرة على إظهار قدرة تبريد كبيرة، كما في الطلاء الذي طوره تشاي وآخرون، والذي استخدم طلاء α- Bi₂O₃ ( يشبه لون المركب ) لتطوير طلاء غير سام أظهر انعكاسًا لأشعة الشمس بنسبة 99% وانبعاثًا حراريًا بنسبة 97%. [ 26 ]

يُلاحظ عمومًا وجود مفاضلة بين قدرة التبريد والأسطح ذات الألوان الداكنة. يمكن استخدام ألواح PDRC ذات الألوان الأقل انعكاسًا على الجدران، بينما يمكن استخدام ألواح PDRC البيضاء الأكثر انعكاسًا على الأسطح لزيادة التنوع البصري للأسطح الرأسية، مع الاستمرار في المساهمة في التبريد. [ 27 ]

تاريخ

إن قدرة النملة الفضية الصحراوية على تبريد درجة حرارة جسمها في درجات الحرارة المرتفعة للغاية ألهمت الأبحاث المبكرة لمركز أبحاث الأمراض والاضطرابات. [ 97 ]

لقد تم التعرف على التبريد الإشعاعي السلبي الليلي منذ آلاف السنين، مع وجود سجلات تُظهر وعي الإيرانيين القدماء ، والذي تم إثباته من خلال بناء اليختشال ، منذ 400 قبل الميلاد [ 98 ].

افترض فيليكس ترومب مفهوم التبريد النهاري الديناميكي (PDRC) عام 1967. أُنشئ أول نموذج تجريبي عام 1975، لكنه لم ينجح إلا في التبريد الليلي. ولم تُكلل الجهود اللاحقة لتطوير التبريد النهاري باستخدام تركيبات مواد مختلفة بالنجاح. [ 7 ]

في ثمانينيات القرن العشرين، حدد لوشيكو وغرانكفيست نافذة الأشعة تحت الحمراء كوسيلة محتملة للوصول إلى الفضاء الخارجي شديد البرودة كوسيلة لتحقيق التبريد السلبي خلال النهار. [ 3 ]

استلهمت المحاولات المبكرة لتطوير مواد التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار من الطبيعة، ولا سيما النمل الفضي الصحراوي والخنافس البيضاء، مع ملاحظة كيفية تبريدها لأنفسها في درجات الحرارة المرتفعة للغاية. [ 4 ] [ 29 ]

شهد البحث والتطوير في مجال أبحاث الطاقة الضوئية تطوراً سريعاً في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين مع اكتشاف القدرة على كبح التسخين الشمسي باستخدام المواد الفوقية الضوئية، مما أدى إلى توسيع نطاق البحث والتطوير في هذا المجال بشكل كبير. [ 4 ] [ 29 ]

في عام 2024، طرحت نيسان طلاءً يخفض درجة حرارة مقصورة السيارة بما يصل إلى 11.7  كلفن (21  درجة فهرنهايت) تحت أشعة الشمس المباشرة. ويعتمد هذا الطلاء على نوعين من الجسيمات، يعمل كل منهما بتردد مختلف. يعكس أحدهما ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة، بينما يحوّل الثاني ترددات أخرى لتتوافق مع نطاق الأشعة تحت الحمراء، ويشعّ الطاقة في الفضاء. [ 99 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 تشين، ميجي؛ بانغ، دان؛ تشين، شينغيو؛ يان، هونغجي؛ يانغ، يوان (2022). " التبريد الإشعاعي السلبي النهاري: الأساسيات، وتصميم المواد، والتطبيقات" . EcoMat . 4 e12153. doi : 10.1002/eom2.12153 . S2CID 240331557. يعمل التبريد الإشعاعي السلبي النهاري (PDRC) على تبديد الحرارة الأرضية إلى الفضاء الخارجي شديد البرودة دون استخدام أي مدخلات طاقة أو إنتاج أي تلوث. وله القدرة على التخفيف في آن واحد من مشكلتي أزمة الطاقة والاحتباس الحراري. 
  2. 1 2 3 4 5 وانغ، تونغ؛ وو، يي؛ شي، لان؛ هو، شينخوا؛ تشين، مين؛ وو، ليمين (2021). " بوليمر هيكلي للتبريد الإشعاعي السلبي عالي الكفاءة على مدار اليوم" . Nature Communications . 12 (365): 365. Bibcode : 2021NatCo..12..365W . doi : 10.1038/s41467-020-20646-7 . PMC 7809060. PMID 33446648. وبناءً على ذلك، يُعد تصميم وتصنيع بوليمرات التبريد الإشعاعي السلبي عالية الكفاءة ذات انعكاس شمسي عالٍ (λ ~ 0.3–2.5 ميكرومتر) لتقليل اكتساب الحرارة الشمسية، وفي الوقت نفسه انبعاث حراري قوي في نطاق الأشعة تحت الحمراء الطويلة الموجة (εLWIR) لزيادة فقدان الحرارة الإشعاعية إلى أقصى حد، أمرًا مرغوبًا فيه للغاية . عندما تتوازن الحرارة الإشعاعية الواردة من الشمس مع الحرارة الإشعاعية المنبعثة، يمكن أن تصل درجة حرارة الأرض إلى حالتها المستقرة.   
  3. 1 2 3 4 5 زيفنهوفينا، رون؛ فالت، مارتن (يونيو 2018). "التبريد الإشعاعي عبر النافذة الجوية: نهج ثالث أقل تدخلاً في الهندسة الجيولوجية" . الطاقة . 152 : 27. Bibcode : 2018Ene...152...27Z . doi : 10.1016/j.energy.2018.03.084 . S2CID 116318678 - عبر Elsevier Science Direct. يتمثل نهج بديل ثالث في الهندسة الجيولوجية في تعزيز التبريد بواسطة الإشعاع الحراري من سطح الأرض إلى الفضاء. [...] "مع 100 واط/م² كتأثير تبريد سلبي مثبت، ستكون هناك حاجة إلى تغطية سطحية بنسبة 0.3%، أو 1% من مساحة اليابسة على الأرض. إذا تم تركيب نصفها في المناطق الحضرية المبنية التي تغطي ما يقرب من 3٪ من مساحة اليابسة على الأرض، فستكون هناك حاجة إلى تغطية بنسبة 17٪، مع تركيب الباقي في المناطق الريفية.  
  4. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤ ١٥ ١٦ ١٧ ١٨ ١٩ ٢٠ ٢١ ٢٢ هيو، سي-يون؛ جو لي، جيل؛ سونغ، يونغ مين (يونيو ٢٠٢٢). " تبديد الحرارة باستخدام الهياكل الفوتونية: التبريد الإشعاعي وإمكاناته" . مجلة كيمياء المواد ج . ١٠ (٢٧): ٩٩١٥-٩٩٣٧ . doi : 10.1039/D2TC00318J . S2CID ٢٤٩٦٩٥٩٣٠ - عبر الجمعية الملكية للكيمياء. 
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 آيلي ، أبليميت؛ يين، شياوبو؛ يانغ، رونغوي (أكتوبر 2021). "إمكانية التبريد الإشعاعي العالمي للسماء مُعدّلة حسب الكثافة السكانية والطلب على التبريد" . الغلاف الجوي . 12 (11): 1379. Bibcode : 2021Atmos..12.1379A . doi : 10.3390/atmos12111379 .
  6. 1 2 تشين، جيان هينغ؛ لو، لين؛ غونغ، كوان (يونيو 2021). "دراسة جديدة حول خرائط موارد التبريد الإشعاعي السلبي للسماء في الصين" . تحويل الطاقة وإدارتها . 237 114132. Bibcode : 2021ECM...23714132C . doi : 10.1016/j.enconman.2021.114132 . S2CID 234839652 عبر Elsevier Science Direct. يستخدم التبريد الإشعاعي السلبي نافذة الشفافية الجوية (8-13 ميكرومتر) لتصريف الحرارة إلى الفضاء الخارجي ويمنع امتصاص الطاقة الشمسية.  
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 بيجارنيا، جاي براكاش؛ ساركار، جاهار؛ مايتي، برالاي (نوفمبر 2020). "مراجعة حول التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار: الأساسيات، والأبحاث الحديثة، والتحديات ، والفرص" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 133 110263. Bibcode : 2020RSERv.13310263B . doi : 10.1016/j.rser.2020.110263 . S2CID 224874019 عبر Elsevier Science Direct. 
  8. بنموسى، يوسف؛ عزياني، ماريا؛ دجيري، الفوسيني؛ أمين، زينب؛ خلدون، أسماء؛ ليمامي، حسام (سبتمبر 2022). "محاكاة سقف بارد موفر للطاقة باستخدام مادة تبريد إشعاعي نهاري أساسها السليلوز" . مجلة المواد اليوم: وقائع . 72 : 3632-3637 . doi : 10.1016 /j.matpr.2022.08.411 . S2CID 252136357 - عبر Elsevier Science Direct . 
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 خان، أنصار؛ كارلوسينا، لورا؛ فينغ، جي؛ خورات، سميران؛ خاتون، روبالي؛ دوان، كوانغ فان؛ سانتاموريس، ماثيوس (يناير 2022). " مواد التبريد الإشعاعي النهاري السلبية ذات النطاق العريض والمعدلة بصريًا قادرة على تبريد المدن في الصيف وتدفئتها في الشتاء" . الاستدامة . 14 (3): 1110. Bibcode : 2022Sust...14.1110K . doi : 10.3390/su14031110 . hdl : 2454/46738 .
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 أناند، جوثيس؛ سايلور، ديفيد جيه؛ بنياسادي، أمير (فبراير 2021). "الدور النسبي للانعكاس الشمسي والانبعاث الحراري لتقنيات التبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار المطبقة على أسطح المنازل" . المدن والمجتمعات المستدامة . 65 102612. Bibcode : 2021SusCS..6502612A . doi : 10.1016/j.scs.2020.102612 . S2CID 229476136 عبر Elsevier Science Direct. 
  11. 1 2 3 4 5 6 7 ليانغ، جون؛ وو، جياوي؛ غو، جون؛ لي، هواجن؛ تشو، شيانجون؛ ليانغ، شنغ؛ تشيو، تشنغ-وي؛ تاو، غوانغمينغ (سبتمبر 2022). "التبريد الإشعاعي للإدارة الحرارية السلبية نحو حياد الكربون المستدام" . مجلة العلوم الوطنية . 10 (1) nwac208. doi : 10.1093/nsr/nwac208 . PMC 9843130. PMID 36684522 .  
  12. 1 2 مونداي، جيريمي (2019). "مواجهة تغير المناخ من خلال التبريد الإشعاعي" . مجلة جول . 3 (9): 2057-2060 . Bibcode : 2019Joule...3.2057M . doi : 10.1016/j.joule.2019.07.010 . S2CID 201590290. من خلال تغطية الأرض بجزء صغير من المواد المنبعثة حراريًا، يمكن زيادة تدفق الحرارة بعيدًا عن الأرض، ويمكن تقليل صافي التدفق الإشعاعي إلى الصفر ( أو حتى جعله سالبًا)، وبالتالي استقرار (أو تبريد) الأرض. 
  13. ين، شياوبو؛ يانغ، رونغوي؛ تان، غانغ؛ فان، شان هوي (نوفمبر 2020). "التبريد الإشعاعي الأرضي: استخدام الكون البارد كمصدر طاقة متجدد ومستدام" . مجلة ساينس . 370 (6518): 786-791 . Bibcode : 2020Sci...370..786Y . doi : 10.1126/science.abb0971 . OSTI 1712833. PMID 33184205. S2CID 226308213. ... برز التبريد الإشعاعي الأرضي كحل واعد للتخفيف من حدة الجزر الحرارية الحضرية ، وربما لمكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري إذا أمكن تطبيقه على نطاق واسع .   
  14. أحمد ، سلمان؛ لي، تشن بنغ؛ جاويد، محمد شهزاد؛ ما، تاو (سبتمبر 2021). " مراجعة حول دمج التبريد الإشعاعي وحصاد الطاقة الشمسية" . مواد اليوم: الطاقة . 21 100776. Bibcode : 2021MTEne..2100776A . doi : 10.1016/j.mtener.2021.100776 عبر Elsevier Science Direct .
  15. مونداي، جيريمي (2019). " مواجهة تغير المناخ من خلال التبريد الإشعاعي" . مجلة جول . 3 (9): 2057-2060 . Bibcode : 2019Joule...3.2057M . doi : 10.1016/j.joule.2019.07.010 . S2CID 201590290. لو تم جعل 1% إلى 2% فقط من سطح الأرض يشع بهذا المعدل بدلاً من متوسطه الحالي، لكانت تدفقات الحرارة الكلية الداخلة إلى الأرض والخارجة منها متوازنة، ولتوقف الاحترار. 
  16. هان، دي؛ فاي، جيبينغ؛ لي، هونغ؛ نغ، بينغ فينغ (أغسطس 2022). "معايير تحقيق التبريد الإشعاعي دون درجة حرارة المحيط وحدوده في المناطق الاستوائية خلال النهار" . مجلة البناء والبيئة . 221 (1) 109281. Bibcode : 2022BuEnv.22109281H . doi : 10.1016 /j.buildenv.2022.109281 . hdl : 10356/163060 عبر Elsevier Science Direct.
  17. ١ ٢ هوانغ، جينغ يوان؛ لين، تشونغ جيا؛ لي، يانغ؛ هوانغ، باو لينغ (مايو ٢٠٢٢). "تأثيرات الرطوبة والهباء الجوي والسحب على التبريد الإشعاعي دون المحيط" . المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة . ١٨٦ ١٢٢٤٣٨. Bibcode : 2022IJHMT.18622438H . doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.122438 . S2CID 245805048 عبر Elsevier Science Direct. 
  18. 1 2 ليو، جونوي؛ تشانغ، جي؛ تشانغ، ديباو؛ جياو، شيفي؛ شينغ، جينغشنغ؛ تانغ، هواجي. تشانغ، ينغ. لي شواي. تشو، تشيهوا؛ زو ، جيان (سبتمبر 2020). "التبريد الإشعاعي شبه المحيطي مع غطاء الرياح" . مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 130 109935. بيب كود : 2020RSERv.13009935L . دوى : 10.1016/j.rser.2020.109935 . S2CID 219911962 عبر Elsevier Science Direct. 
  19. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 تشين، ميجي؛ بانغ، دان؛ تشين، شينغيو؛ يان، هونغجي؛ يانغ، يوان (2022). " التبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار: الأساسيات، وتصميم المواد، والتطبيقات" . EcoMat . 4 e12153. doi : 10.1002/eom2.12153 . S2CID 240331557 . 
  20. وانغ ، تشاوتشن ؛ كيم، سون كيونغ؛ هو، رون (مارس 2022). "التبريد الإشعاعي ذاتي التبديل" . المادة . 5 ( 3): 780-782 . doi : 10.1016/j.matt.2022.01.018 . S2CID 247329090 . 
  21. يانغ، يوان؛ تشانغ، ييفان (2020). " التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار: المبدأ والتطبيق والتحليل الاقتصادي" . مجلة MRS للطاقة والاستدامة . 7 (18) 18. doi : 10.1557/mre.2020.18 . S2CID 220008145. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2022. تم الاسترجاع في 27 سبتمبر 2022 . 
  22. " ما هو التبريد الإشعاعي السلبي من 3M؟" . 3M . مؤرشف من الأصل في 22 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 27 سبتمبر 2022. التبريد الإشعاعي السلبي ظاهرة طبيعية تحدث ليلاً فقط، لأن جميع المواد الطبيعية تمتص طاقة شمسية خلال النهار أكثر مما تستطيع إشعاعه إلى السماء.
  23. يو، شينشيان؛ ياو، فنغجو؛ هوانغ، وينجي؛ شو، دونغيان؛ تشين، تشون (يوليو 2022). "طلاء تبريد إشعاعي مُحسَّن بفقاعات زجاجية مكسورة" . الطاقة المتجددة . 194 : 129-136 . Bibcode : 2022REne..194..129Y . doi : 10.1016/j.renene.2022.05.094 . S2CID 248972097 عبر Elsevier Science Direct. لا يستهلك التبريد الإشعاعي طاقة خارجية، بل يستمد البرودة من الفضاء الخارجي كمصدر جديد للطاقة المتجددة. 
  24. ما، هونغتشين (2021). "تبريد إشعاعي مرن خلال النهار مُحسَّن من خلال تمكين مركبات ثلاثية الأطوار ذات واجهات تشتيت بين كريات السيليكا الدقيقة والطلاءات المسامية الهرمية" . مجلة ACS للمواد والتطبيقات . 13 (16): 19282-19290 . arXiv : 2103.03902 . Bibcode : 2021AAMI...1319282M . doi : 10.1021/acsami.1c02145 . PMID 33866783. S2CID 232147880 - عبر منشورات ACS. حظي التبريد الإشعاعي خلال النهار باهتمام كبير مؤخرًا نظرًا لإمكاناته الهائلة في استغلال برودة الكون بشكل سلبي كمصدر طاقة نظيف ومتجدد .  
  25. آيلي، أبليميت؛ يين، شياوبو؛ يانغ، رونغوي (أكتوبر 2021). "إمكانية التبريد الإشعاعي العالمي للسماء مُعدّلة حسب الكثافة السكانية والطلب على التبريد" . الغلاف الجوي . 12 (11): 1379. Bibcode : 2021Atmos..12.1379A . doi : 10.3390/atmos12111379 .
  26. 1 2 3 4 5 6 7 8 تشاي، هواتيان؛ فان، ديسونغ؛ لي، تشيانغ (سبتمبر 2022). "طلاءات ملونة قابلة للتطوير وبصيغة الدهان للتبريد الإشعاعي السلبي" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 245 111853. Bibcode : 2022SEMSC.24511853Z . doi : 10.1016/j.solmat.2022.111853 . S2CID 249877164 عبر Elsevier Science Direct. 
  27. 1 2 دانغ، سايتشاو؛ شيانغ، جينغبو؛ ياو، هونغشين؛ يانغ، فان؛ يي، هونغ (مارس 2022). "تبريد إشعاعي سلبي نهاري يحافظ على اللون باستخدام Y2Ce2O7 المُطعّم بـ Fe3+" . الطاقة والمباني . 259 111861. Bibcode : 2022EneBu.25911861D . doi : 10.1016/j.enbuild.2022.111861 . S2CID 246105880 عبر Elsevier Science Direct. 
  28. رامان، آسواث ب.؛ أنوما، مارك أبو؛ تشو، لينشياو؛ رافائيلي، إيدن؛ فان، شان هوي (2014). "التبريد الإشعاعي السلبي تحت درجة حرارة الهواء المحيط تحت أشعة الشمس المباشرة" . مجلة نيتشر . 515 (7528): 540-544 . Bibcode : 2014Natur.515..540R . doi : 10.1038/nature13883 . PMID 25428501. S2CID 4382732 عبر nature.com.  
  29. 1 2 3 4 5 6 7 بانيك، أودايان؛ أغراوال، أشوتوش؛ مدب، حسني؛ سيرجيف، أوليغ؛ راينينغهاوس، نيس؛ غوتز-كولر، ماكسيميليان؛ غيركه، كاي؛ ستورينبيرغ، جوناس؛ فيهسه، مارتن؛ شنايدر، ماسيج؛ أغيرت، كارستن (2021). "طلاء بوليمر رقيق فعال كمصدر حراري انتقائي للتبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار" . مجلة ACS للمواد والتطبيقات . 13 (20): 24130-24137 . Bibcode : 2021AAMI...1324130B . doi : 10.1021/acsami.1c04056 . PMID 33974398 . S2CID 234471290 عبر منشورات ACS.  
  30. 1 2 3 4 بارك، شانيل؛ بارك، تشويون؛ ني، شياو؛ لي، جايهو؛ كيم، يونغ سيوك؛ يو، يونغجاي (2022). "باعث قابل للتحلل الحيوي، عضوي بالكامل ومرن، لتطبيقات التبريد العالمية الخالية من الطاقة" . مجلة ACS للكيمياء والهندسة المستدامة . 10 (21): 7091-7099 . Bibcode : 2022ASCE...10.7091P . doi : 10.1021/acssuschemeng.2c01182 عبر منشورات ACS.
  31. ميراندا، نيكول د.؛ رينالدي، رينالدي؛ خوسلا، راديكا؛ ماكولوتش، مالكولم د. (أكتوبر 2021). "تحليل ببليومتري ونظرة عامة على الجهات الفاعلة في أبحاث التبريد السلبي" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 149 111406. رمز Bibcode : 2021RSERv.14911406M . doi : 10.1016/j.rser.2021.111406 عبر Elsevier Science Direct. مع ذلك، شهدت السنوات الثلاث الماضية أكبر عدد من المنشورات حول التبريد الإشعاعي والتحكم الشمسي، مما يجعلها تقنيات واعدة في هذا المجال.
  32. 1 2 تشن، جوليانج؛ وانغ، يامينغ. تشيو، يونيو؛ تساو، جيانيون؛ زو، يونغتشون. وانغ، شوقي؛ جيا، ديتشانغ؛ تشو ، يو (أغسطس 2021). "استراتيجية سهلة مستوحاة من الحيوية لتسريع عملية جمع المياه بفضل التبريد الإشعاعي السلبي وهندسة قابلية البلل" . المواد والتصميم . 206 109829. دوى : 10.1016/j.matdes.2021.109829 . S2CID 236255835 . 
  33. 1 2 تشانغ، كاي؛ تشانغ، تشينغ يوان (2019). "نمذجة الإشعاع الموجي الطويل الهابط وإمكانية التبريد الإشعاعي في الصين" . مجلة الطاقة المتجددة والمستدامة . 11 (6): 066501. doi : 10.1063/1.5117319 . hdl : 10131/00012884 . S2CID 209774036 . 
  34. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 مونداي، جيريمي (2019). "مواجهة تغير المناخ من خلال التبريد الإشعاعي" . مجلة جول . 3 (9): 2057-2060 . Bibcode : 2019Joule...3.2057M . doi : 10.1016/j.joule.2019.07.010 . S2CID 201590290 . 
  35. 1 2 3 ين، شياوبو؛ يانغ، رونغوي؛ تان، غانغ؛ فان، شان هوي (نوفمبر 2020). " التبريد الإشعاعي الأرضي: استخدام الكون البارد كمصدر طاقة متجدد ومستدام" . مجلة ساينس . 370 (6518): 786-791 . Bibcode : 2020Sci...370..786Y . doi : 10.1126/science.abb0971 . OSTI 1712833. PMID 33184205. S2CID 226308213 .   
  36. 1 2 3 4 5 6 7 دونغ، يان؛ هان، هان؛ وانغ، فوكيانغ؛ تشانغ، يينغجي؛ تشنغ، زيمينغ؛ شي، شوهانغ؛ يان، يوجينغ (يونيو 2022). "طلاء مستدام منخفض التكلفة: تحسين أداء التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار باستخدام طريقة تكامل النطاق الطيفي" . الطاقة المتجددة . 192 : 606-616 . Bibcode : 2022REne..192..606D . doi : 10.1016/j.renene.2022.04.093 عبر Elsevier Science Direct.
  37. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ كوي، يان؛ لو، شيانيو؛ تشانغ، فينغهوا؛ صن، لي؛ جين، نو؛ يانغ، ويمان (أغسطس ٢٠٢٢). "تطور تقنيات التبريد الإشعاعي السلبي النهاري نحو التطبيقات التجارية" . علم الجسيمات . ٦٧ : ٥٧-٦٧ . doi : 10.1016/j.partic.2021.10.004 . S2CID ٢٤٣٤٦٨٨١٠ - عبر إلسيفير ساينس دايركت. 
  38. ليف، جينبنغ؛ تشين، تشو؛ لي، شينغجي (أبريل 2022). "دهانات فوسفات الكالسيوم للتبريد الإشعاعي تحت درجة حرارة المحيط طوال النهار" . مجلة ACS لمواد الطاقة التطبيقية . 5 (4): 4117-4124 . Bibcode : 2022ACSAE...5.4117L . doi : 10.1021/acsaem.1c03457 . S2CID 247986320 - عبر منشورات ACS. يُعد التبريد الإشعاعي السلبي ذا أهمية بالغة لتوفير الطاقة وتحقيق الحياد الكربوني العالمي نظرًا لاستهلاكه الصفري للطاقة، وعدم تسببه في التلوث، وانخفاض تكلفته. 
  39. 1 2 تشين، ميجي؛ بانغ، دان؛ يان، هونغجي (نوفمبر 2022). "طلاءات تبريد إشعاعي نهاري سلبية ملونة تعتمد على كرات عازلة وبلازمونية" . الهندسة الحرارية التطبيقية . 216 119125. Bibcode : 2022AppTE.21619125C . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2022.119125 . S2CID 251420566 - عبر Elsevier Science Direct. يُعد التبريد الإشعاعي أحد البدائل الواعدة، وهو عملية شائعة لفقدان حرارة السطح من خلال الإشعاع الحراري. فبدلاً من إطلاق الحرارة المهدرة في الهواء المحيط كما في أنظمة التبريد التقليدية، يقوم التبريد الإشعاعي بتصريفها بشكل سلبي إلى الفضاء الخارجي. 
  40. 1 2 كوفاتس، ساري؛ بريسلي، راشيل (2021). بيتس، آر إيه؛ هوارد، إيه بي؛ بيرسون، كيه في (محررون). "الصحة والمجتمعات والبيئة العمرانية" (ملف PDF) . التقرير الفني الثالث لتقييم مخاطر تغير المناخ في المملكة المتحدة . أُعدّ للجنة تغير المناخ، لندن: 38. على الرغم من أن استخدام مكيفات الهواء قد يزداد تلقائيًا في المستقبل، إلا أن الاعتماد عليها للتعامل مع المخاطر يُعد حلاً غير مناسب، إذ يُطلق حرارة زائدة في البيئة، مما يُفاقم ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية.
  41. تشين، شاو ليانغ؛ تشانغ، سيه وي؛ تشين، ين جين؛ تشين، هسوين لي (2021). "التأثير المحتمل للجسيمات الدقيقة في الغلاف الجوي على الاحتباس الحراري" . مجلة اتصالات الأرض والبيئة . 2 (1): 208. رمز Bibcode : 2021ComEE...2..208C . doi : 10.1038/s43247-021-00278-5 . S2CID 238234137 . 
  42. وانغ، تونغ؛ وو، يي؛ شي، لان؛ هو، شينخوا؛ تشين، مين؛ وو، ليمين (2021). "بوليمر هيكلي للتبريد الإشعاعي السلبي عالي الكفاءة على مدار اليوم" . Nature Communications . 12 (365): 365. Bibcode : 2021NatCo..12..365W . doi : 10.1038/ s41467-020-20646-7 . PMC 7809060. PMID 33446648 .  
  43. يون، سيون؛ تشاي، دونغوو؛ سيو، جونيونغ؛ تشوي، مين وو؛ ليم، هانغيو؛ لي، هيون؛ لي، بونغ جاي (أغسطس 2022). "تطوير جهاز لتوصيف أداء التبريد الإشعاعي" . الهندسة الحرارية التطبيقية . 213 118744. Bibcode : 2022AppTE.21318744Y . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2022.118744 . S2CID 249330437 عبر Elsevier Science Direct. 
  44. 1 2 3 4 5 6 سيمسيك، إيلول؛ ماندال، جيوتيرموي؛ رامان، آسواث ب.؛ بيلون، لوران (ديسمبر 2022). "التكثيف القطري يقلل من انتقائية أسطح التبريد الإشعاعي المواجهة للسماء" . المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة . 198 123399. Bibcode : 2022IJHMT.19823399S . doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123399 . S2CID 252242911 . 
  45. ١ ٢ ٣ تشو، ليو؛ رادا، جاكوب؛ تيان، يانبي؛ هان، يو؛ لاي، تشيبينغ؛ مكابي، ماثيو ف.؛ غان، تشياوتشيانغ (سبتمبر ٢٠٢٢). "التبريد الإشعاعي من أجل استدامة الطاقة: المواد والأنظمة والتطبيقات" . مجلة Physical Review Materials . ٦ (٩) ٠٩٠٢٠١. Bibcode : 2022PhRvM...6i0201Z . doi : 10.1103/PhysRevMaterials.6.090201 . hdl : 10754/681638 . S2CID ٢٥٢٤١٦٨٢٥ - عبر APS Physics. 
  46. لو، تشنغماو؛ ليروي، أرني؛ تشانغ، لينان؛ باتيل، جاتين جيه؛ وانغ، إيفلين إن؛ غروسمان، جيفري سي. (سبتمبر 2022). "تبريد سلبي مُحسَّن بشكل ملحوظ عند درجات حرارة أقل من درجة حرارة المحيط، بفضل التبخر والإشعاع والعزل" . تقارير الخلية في العلوم الفيزيائية . 3 (10) 101068. Bibcode : 2022CRPS....301068L . doi : 10.1016/j.xcrp.2022.101068 . hdl : 1721.1/146578 . S2CID 252411940 . 
  47. لي، كالي تشين شنغ؛ ليو، شيانغ هوي؛ سونغ، شياو كون؛ شياو، تشنغ يو؛ وانغ، بان؛ تشو، هان؛ فان، تونغ شيانغ (مايو 2022). "بنية ضوئية غير متماثلة ثنائية الوضع تعمل بالأشعة تحت الحمراء للتبريد والتدفئة الإشعاعية السلبية على مدار العام" . مواد وظيفية متقدمة . 32 (31) 2203789. Bibcode : 2022AdvFM..3203789L . doi : 10.1002/adfm.202203789 . S2CID 248804080 عبر Wiley. 
  48. 1 2 ساركار، جهار؛ بيجارنيا، جاي براكاش (ديسمبر 2020). "تأثير تغير المناخ على أداء التبريد وتقييم المبرد الإشعاعي الضوئي السلبي النهاري في الهند" . مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 134 110303. Bibcode : 2020RSERv.13410303B . doi : 10.1016/j.rser.2020.110303 عبر Elsevier Science Direct.
  49. لي، مينغينغ؛ بيترسون، هانا ب.؛ كويمبرا، كارلوس إف إم (2019). "خرائط موارد التبريد الإشعاعي للولايات المتحدة المتجاورة" . مجلة الطاقة المتجددة والمستدامة . 11 (3): 036501. doi : 10.1063/1.5094510 . S2CID 197617551 . 
  50. فيلا، روجر؛ ميدرانو، مارك؛ كاستيل، ألبرت (2021). "رسم خرائط إمكانية التبريد الإشعاعي الليلي والنهاري في أوروبا وتأثير الانعكاس الشمسي" . الغلاف الجوي . 12 (9): 1119. Bibcode : 2021Atmos..12.1119V . doi : 10.3390/atmos12091119 . hdl : 10459.1/72010 . ISSN 2073-4433 . 
  51. 1 2 3 وينغ، يانغزيوان؛ تشانغ، ويفنغ؛ جيانغ، يي؛ تشاو، وييون؛ دينغ، يوان (سبتمبر 2021). "تبريد إشعاعي فعال خلال النهار باستخدام باعث إسفنجي من مادة PDMS قائم على طريقة القالب مع نشاط حراري بصري تآزري" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 230 111205. Bibcode : 2021SEMSC.23011205W . doi : 10.1016/j.solmat.2021.111205 عبر Elsevier Science Direct.
  52. تشين، ميجي؛ بانغ، دان؛ يان، هونغجي (أبريل 2022). "طلاءات ثنائية الطبقات مستدامة وذاتية التنظيف لتبريد إشعاعي عالي الكفاءة خلال النهار" . مجلة كيمياء المواد . 10 (2).
  53. ^ كارلوسينا، لورا. أندويزا، أنخيل؛ توريس، لويس؛ إيروليجي، أولاتز؛ هيرنانديز-مينغيلون، روفينو ج.؛ إشبيلية، خواكين؛ سانتاموريس، ماتيوس (2021). "التطوير التجريبي واختبار مواد التبريد الإشعاعي القابلة للتطوير ومنخفضة التكلفة لتطبيقات البناء" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 230 111209. بيب كود : 2021SEMSC.23011209C . دوى : 10.1016/j.solmat.2021.111209 . اتش دي ال : 10810/53717 .
  54. هوانغ، شين؛ ماندال، آسواث؛ رامان، هوانغ (نوفمبر 2021). "مبرد إشعاعي ذاتي الصنع كمعيار للتبريد الإشعاعي ومكون تبريد لتصميم الأجهزة" . طاقة الفوتونات . 12 (1). doi : 10.1117/1.JPE.12.012112 . S2CID 244383874 . 
  55. 1 2 ني، شيجين؛ تان، شينيو؛ لي، شين يي؛ وي، كي؛ شياو، تينغ؛ جيانغ، ليهوا؛ جينغ، جيالينغ؛ ليو، يوان؛ هو، ويوي؛ تشين، شياوبو (نوفمبر 2022). "تصنيع سهل وصديق للبيئة لغشاء مركب متين يتميز بخاصية النفور الشديد من الماء وخاصية التبريد الإشعاعي" . علوم وتكنولوجيا المواد المركبة . 230 (1) 109750. doi : 10.1016/j.compscitech.2022.109750 . S2CID 252425283 عبر Elsevier Science Direct. 
  56. وانغ، تونغ؛ تشانغ، يينان؛ تشن، مين؛ غو، مين؛ وو، ليمين (مارس 2022). " طلاءات حرارية قابلة للتطوير ومائية خالية من ثاني أكسيد التيتانيوم للتبريد والتدفئة الإشعاعية السلبية ذاتية التكيف" . تقارير الخلية في العلوم الفيزيائية. 3 ( 3 ) 100782. Bibcode : 2022CRPS .... 300782W . doi : 10.1016/j.xcrp.2022.100782 . S2CID 247038918 . 
  57. 1 2 3 ليو، شيان هو؛ تشانغ، مينغتاو؛ هو، يانغ تشي؛ بان، يامين؛ ليو، تشون تاي؛ شين، تشانغ يو (سبتمبر 2022). "هلام هوائي من حمض اللاكتيك فائق الكراهية للماء ذو ​​بنية هرمية لتبريد إشعاعي نهاري" . مواد وظيفية متقدمة . 32 (46) 2207414. Bibcode : 2022AdvFM..3207414L . doi : 10.1002/adfm.202207414 . S2CID 252076428 عبر Wiley. 
  58. 1 2 فان، تينغ تينغ؛ شيويه، تشاو هوا؛ غو، شياو جينغ؛ وانغ، هوي دي؛ هوانغ، مينغ تشن؛ تشانغ، دونغ مي؛ دينغ، فو تشوان (مايو 2022). "تحضير صديق للبيئة لغشاء مسامي فائق الكراهية للماء ومتين للتبريد الإشعاعي النهاري" . مجلة علوم المواد . 57 (22): 10425-10443 . Bibcode : 2022JMatS..5710425F . doi : 10.1007/s10853-022-07292-8 . S2CID 249020815 عبر سبرينغر. 
  59. 1 2 3 تشونغ، شينجي؛ تشانغ، جياوين؛ يوان، شوايشيا؛ شو، تيانكي؛ تشانغ، شون؛ شو، لانغ؛ تسو، تيان؛ تساي، يينغ؛ يي، لينغمين (يناير 2023). "أغشية السليلوز المرنة الهرمية ذاتية التجميع بمساعدة المجال الكهروستاتيكي للتبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار" . مجلة الهندسة الكيميائية . 451 (1) 138558. Bibcode : 2023ChEnJ.45138558Z . doi : 10.1016/j.cej.2022.138558 . S2CID 251488725 عبر Elsevier Science Direct. 
  60. 1 2 تشانغ، يينان؛ تشن، شي؛ تساي، بويوان؛ لوان، هايتاو؛ تشانغ، تشيمينغ؛ غو، مين (2021). "التبريد الإشعاعي السلبي المُعزز بتقنية الفوتونيات" . بحوث الفوتونيات المتقدمة . 2 (4) 2000106. Bibcode : 2021AdPhR...200106Z . doi : 10.1002/adpr.202000106 . S2CID 233568826 . 
  61. 1 2 3 تشانغ، هايوين؛ لي، كالي سي إس؛ ليو، شيانغهوي؛ تشن، زيهان؛ يان، ماكس؛ وو، زيلونغ؛ وانغ، شين؛ تشنغ، يوبنغ؛ تشو، هان؛ فان، تونغشيانغ (2020). "أغشية ضوئية مرنة مستوحاة من الطبيعة لتبريد إشعاعي سلبي فعال" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 117 (26): 14657-14666 . Bibcode : 2020PNAS..11714657Z . doi : 10.1073 / pnas.2001802117 . PMC 7334532. PMID 32541048 .  
  62. 1 2 3 4 5 ماندال، جيوتيرموي؛ يانغ، يوان؛ يو، نانفونغ؛ رامان، آسواث ب. (يوليو 2020). "الدهانات كتقنية تبريد إشعاعي فعالة وقابلة للتطوير للمباني" . مجلة جول . 4 (7): 1350-1356 . Bibcode : 2020Joule...4.1350M . doi : 10.1016/j.joule.2020.04.010 . S2CID 219749984 . 
  63. ليفكين، بافيل أ.؛ سفيك، فرانتيسك؛ فريشيه، جان إم جيه (23 يونيو 2009). "طلاءات البوليمر المسامية: نهج متعدد الاستخدامات للأسطح فائقة الكراهية للماء" . مواد وظيفية متقدمة . 19 (12): 1993-1998 . Bibcode : 2009AdvFM..19.1993L . doi : 10.1002/adfm.200801916 . ISSN 1616-301X . PMC 2760971. PMID 20160978 .   
  64. "طلاء بوليمري مسامي متشابك بدون طبقة عاكسة معدنية للتبريد الإشعاعي تحت درجة حرارة المحيط". doi : 10.1021/acsami.0c14792.s001 .{{cite web}}: مفقود أو فارغ |url=( مساعدة )
  65. غاو، شيلون؛ لي، تشنشي؛ ليو، نيان؛ ليو، غوليانغ؛ يانغ، هوابين؛ كاو، بنغ-فاي (أغسطس 2022). "هل البوليمرات المسامية عملية لحماية مصاعد الليثيوم المعدني؟ - الاستراتيجيات الحالية والفرص المستقبلية" . مواد وظيفية متقدمة . 32 (31) 2202013. Bibcode : 2022AdvFM..3202013G . doi : 10.1002/adfm.202202013 . ISSN 1616-301X . S2CID 249557441 .  
  66. أتيغانيانون، سارون؛ بلاملي، جون ب.؛ هان، سيوك جون؛ هسو، كيفن؛ سيترينباوم، جاكوب؛ بينغ، توماس ل.؛ هان، سانغ م.؛ هان، سانغ إيون (فبراير 2018). "تبريد إشعاعي فعال باستخدام وسائط ضوئية عشوائية قائمة على كريات مجهرية على شكل طلاء" . مجلة ACS Photonics . 5 (4): 1181-1187 . Bibcode : 2018ACSP....5.1181A . doi : 10.1021/acsphotonics.7b01492 عبر منشورات ACS.
  67. لي، نا؛ وانغ، جونفنغ؛ ليو، ديفانغ؛ هوانغ، شيا؛ شو، تشيكوي؛ تشانغ، تشن يانغ؛ تشانغ، تشي جيه؛ تشونغ، مينغ فنغ (يونيو 2019). "الخصائص البصرية الطيفية الانتقائية وبنية فوسفات الألومنيوم لتطبيقات التبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 194 : 103-110 . Bibcode : 2019SEMSC.194..103L . doi : 10.1016/j.solmat.2019.01.036 . S2CID 104321878 عبر Elsevier Science Direct. 
  68. ^ لي، شيانغيو؛ الشعوب، يوسف؛ ياو، بيان؛ روان ، شيولين (أبريل 2021). "فائقة اللون BaSO" 4 أنواع من الدهانات والأغشية لتبريد إشعاعي ملحوظ تحت درجة حرارة المحيط خلال النهار".مجلة ACS للمواد والتطبيقات.13(18):21733-21739.doi:10.1021/acsami.1c02368.PMID33856776.S2CID233259255-عبر منشورات ACS.  
  69. تشو، لي؛ تشاو، جينتاو؛ هوانغ، هاويون؛ نان، فنغ؛ تشو، غوانغهونغ؛ كو، تشينغدونغ (2021). "أغشية بوليمرية ضوئية مرنة ذات فجوات مجهرية مدمجة لتبريد إشعاعي سلبي عالي الأداء خلال النهار" . مجلة ACS Photonics . 8 (11): 3301-3307 . Bibcode : 2021ACSP....8.3301Z . doi : 10.1021/acsphotonics.1c01149 عبر منشورات ACS.
  70. 1 2 لياو، وين-تشانغ؛ تشين، تشي-شان؛ تشانغ، وين-شيون؛ تشين، كوان-بين (فبراير 2008). "إنتاج الزيليتول من محلول هيدروليزات الهيميسليلوز لقش الأرز باستخدام أغشية رقيقة من هيدروجيل البولي أكريليك مع فطر كانديدا سابتروبيكاليس WF79 المُثبَّت". مجلة العلوم الحيوية والهندسة الحيوية . 105 (2): 97-105 . doi : 10.1263/jbb.105.97 . ISSN 1389-1723 . PMID 18343334 .  
  71. تشانغ، شواي؛ جينغ، ويلونغ؛ تشن، تشانغ؛ تشانغ، كانيينغ؛ وو، داكسيونغ؛ غاو، يانفنغ؛ تشو، هايتاو (يوليو 2022). "غشاء تبريد إشعاعي كامل النهار تحت درجة حرارة المحيط بكفاءة عالية وتكلفة منخفضة" . الطاقة المتجددة . 194 : 850-857 . Bibcode : 2022REne..194..850Z . doi : 10.1016/j.renene.2022.05.151 . S2CID 249423146 عبر Elsevier Science Direct. 
  72. وانغ ، كي؛ لو، غولينغ؛ غو، شياووي؛ لي، شاورونغ؛ ليو، تشيجون؛ يانغ، تشنغ (سبتمبر 2021). "التبريد الإشعاعي للخلايا الشمسية السيليكونية التجارية باستخدام غشاء PDMS ذي نسيج هرمي" . الطاقة الشمسية . 225 : 245. Bibcode : 2021SoEn..225..245W . doi : 10.1016/j.solener.2021.07.025 عبر Elsevier Science Direct.
  73. ^ تانغ ، هواجي. تشو، تشيهوا؛ جياو، شيفي؛ تشانغ، يونفي. لي شواي. تشانغ، ديباو؛ تشانغ، جي؛ ليو، جونوي. تشاو ، دونغليانغ (يناير 2022). "التبريد الإشعاعي للخلايا الشمسية باستخدام أكسيد الألومنيوم الأنودي النانوي القابل للتطوير وعالي الأداء" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 235 111498. بيب كود : 2022SEMSC.23511498T . دوى : 10.1016/j.solmat.2021.111498 . S2CID 244299138 . 
  74. 1 2 3 4 ليو، يانران؛ تشانغ، هانفانغ. تشانغ، ييهي؛ ليانغ، سي. آن تشي (يوليو 2022). "تقديم قدرة التبريد الإشعاعي السلبي للمنسوجات القطنية بواسطة الجينات / CaCO"طلاء ثلاثي عبر معالجة ضوئية تآزرية ونفاذية عالية للماء".Composites Part B: Engineering.240109988.doi:10.1016/j.compositesb.2022.109988.S2CID249109763عبر Elsevier Science Direct. 
  75. 1 2 تسنغ، شاونينغ؛ بيان، سيجي. سو، مينيو؛ وانغ، تشونينج؛ وو، ماوكي؛ ليو، شينهانغ؛ تشن، مينغيو؛ شيانغ، يوانتشو؛ وو، جياوي؛ تشانغ ماني. تسن، تشينغتشينغ؛ تانغ، يووي. تشو، شيانهنغ؛ هوانغ، تشيهينج؛ وانغ ، روي (6 أغسطس 2021). "النسيج الميتافيلي الهرمي المورفولوجي للتبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار القابل للتطوير" . علوم . 373 (6555): 692– 696. بيب كود : 2021Sci...373..692Z . دوى : 10.1126/science.abi5484 . ISSN 0036-8075 . بميد 34353954 . S2CID 236929292 .   
  76. ^ تشاو، جوكسو؛ وو، تنجلونج؛ وانغ، روهاي؛ لي، تشونغ؛ يانغ، تشينغ تشن؛ وانغ، لي. تشو، هونغ وى؛ جين، بيروي؛ ليو، هاو؛ فانغ، يونشنغ؛ وانغ دونغ. شو ، فنغ (20 أكتوبر 2023). "غزل ميكروفلويديك بمساعدة الهيدروجيل للألياف القابلة للتمدد عبر التكيفات الذاتية الموائعية والبينية" . تقدم العلوم . 9 (42) إيدج5407. بيب كود : 2023SciA....9J5407Z . دوى : 10.1126/sciadv.adj5407 . ردمك 2375-2548 . بمك 10588953 . بميد 37862410 .   
  77. ^ هوانغ، ليبينغ؛ تشن، ينغ؛ شو، تشاوباو؛ هو تسوى. لي، يومو؛ تشاو، جينتشاو؛ تانغ ، يونج (يناير 2023). "تنظيم أغشية ألياف النانو Al2O3/PAN/PEG مع ميزات التنظيم الحراري المناسبة لتغيير الطور" . المواد النانوية . 13 (16): 2313. دوى : 10.3390 / نانو13162313 . ISSN 2079-4991 . بمك 10457868 . بميد 37630898 .   
  78. 1 2 لي، ييبينغ؛ آن، زيمين؛ ليو، شينتشاو؛ تشانغ، روبينغ (أكتوبر 2022). "ورقة تبريد إشعاعي مصنوعة من ألياف سيراميكية لإدارة حرارة رأس الإنسان" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 246 111918. Bibcode : 2022SEMSC.24611918L . doi : 10.1016/j.solmat.2022.111918 . S2CID 251335644 عبر Elsevier Science Direct. 
  79. 1 2 لي، تاو؛ صن، هاويانغ؛ يانغ، مينغ؛ تشانغ، تشنتاو؛ لو، شا؛ لي، بين؛ تشين، لونغهاو؛ صن، داتشي (2023). "هلاميات هوائية نانوية ليفية خزفية بالكامل، قابلة للانضغاط والتوسع، للتبريد الإشعاعي النهاري تحت درجة حرارة المحيط" . مجلة الهندسة الكيميائية . 452 139518. Bibcode : 2023ChEnJ.45239518L . doi : 10.1016/j.cej.2022.139518 . S2CID 252678873 عبر Elsevier Science Direct. 
  80. ليروي، أ.؛ بهاتيا، ب.؛ كيلسال، س.س.؛ كاستيليخو-كوبيروس، أ.م.؛ كابوا، هـ.، دي؛ تشانغ، ل.؛ غوزمان، أ.م.؛ وانغ، إ.ن. (أكتوبر 2019). "تبريد إشعاعي عالي الأداء تحت درجة حرارة المحيط بفضل هلام البولي إيثيلين الهوائي الانتقائي بصريًا والعازل حراريًا" . علوم المواد . 5 (10) eaat9480. Bibcode : 2019SciA....5.9480L . doi : 10.1126/ sciadv.aat9480 . PMC 6821464. PMID 31692957. S2CID 207896571 .   
  81. يو، شوجي؛ وو، هاي؛ تشانغ، تاو؛ يانغ، دونغيا؛ كيو، فنغشيان (أبريل 2022). "هلام هوائي فائق الكراهية للماء مصنوع من ورق النفايات كمبرد عازل حراري للمباني" . الطاقة . 245 123287. Bibcode : 2022Ene...24523287Y . doi : 10.1016/j.energy.2022.123287 . S2CID 246409163 عبر Elsevier Science Direct. 
  82. لي، كانغ وون؛ ليم، ووجونغ؛ جيون، مين سو؛ جانغ، هانمين؛ هوانغ، جيهوان؛ لي، تشي هوان؛ كيم، دونغ ريب (2022). "مواد تبريد إشعاعي شفافة مرئية لتحسين الإدارة الحرارية في الخلايا الشمسية والنوافذ" . مواد وظيفية متقدمة . 32 (1) 2105882. Bibcode : 2022AdvFM..3205882L . doi : 10.1002/adfm.202105882 . S2CID 242578536 عبر مكتبة وايلي الإلكترونية. 
  83. "قد تساعد الأغشية الملونة المباني والسيارات على الحفاظ على برودتها" . الجمعية الكيميائية الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2024 .
  84. ^ تشاو بن. لو، كيغوي؛ هو، مينغكي؛ لو، جي؛ وو، ليجون؛ شو، تشنغفنغ؛ شوان، تشينغدونغ؛ بى جانج (مايو 2022). "التبريد الإشعاعي للخلايا الشمسية باستخدام المبرد الضوئي الصغير" . الطاقة المتجددة . 191 : 662– 668. بيب كود : 2022REne..191..662Z . دوى : 10.1016/j.renene.2022.04.063 . S2CID 248142250 عبر Elsevier Science Direct. 
  85. 1 2 يانغ، يوان؛ تشانغ، ييفان (2020). " التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار: المبدأ والتطبيق والتحليل الاقتصادي" . مجلة MRS للطاقة والاستدامة . 7 (18) 18. doi : 10.1557/mre.2020.18 . S2CID 220008145. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2022. تم الاسترجاع في 27 سبتمبر 2022 . 
  86. 1 2 3 4 5 موخارتي، رضا؛ أولباني، جوليا؛ غاسيمبور، رقية (يوليو 2022). "محطة التبريد: الجمع بين التبريد الإشعاعي المائي والتبريد الإشعاعي النهاري للملاجئ الحضرية" . الهندسة الحرارية التطبيقية . 211 118493. Bibcode : 2022AppTE.21118493M . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2022.118493 . S2CID 248076103 عبر Elsevier Science Direct. 
  87. ^ فنغ، تشونزاو؛ يانغ، بيهوا؛ ليو، هويدونغ؛ ماو، مينغران؛ ليو، ييبو؛ شيويه، تونغ؛ فو، جيا؛ تشنغ، تينغ. هو، شيويه جياو؛ فان، هونغ جين؛ ليو كانغ (يوليو 2021). "بوليمر مسامي ثنائي الطبقة لتبريد المباني السلبي بكفاءة" . تكنولوجيا النانو . 85 105971. بيب كود : 2021NEne...8505971F . دوى : 10.1016/j.nanoen.2021.105971 . hdl : 10356/155637 عبر Elsevier Science Direct.
  88. 1 2 تشو، كاي؛ ميلجكوفيتش، نيناد؛ كاي، ليلي (مارس 2021). "تحليل أداء التكامل والتشغيل على مستوى النظام لتقنية التبريد الإشعاعي النهاري لتكييف الهواء في المباني" . الطاقة والمباني . 235 110749. Bibcode : 2021EneBu.23510749Z . doi : 10.1016/j.enbuild.2021.110749 . S2CID 234180182 عبر Elsevier Science Direct. 
  89. يونس، جعفر؛ غالي، كامل؛ غدار، نسرين (أغسطس 2022). "تأثير التبريد الإشعاعي الانتقائي اليومي في تخفيف ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية" . المدن والمجتمعات المستدامة . 83 103932. Bibcode : 2022SusCS..8303932Y . doi : 10.1016/j.scs.2022.103932 . S2CID 248588547 عبر Elsevier Science Direct. 
  90. لو، كيغوي؛ تشاو، بين؛ شو، تشنغفنغ؛ لي، شياشنغ؛ باي، غانغ (سبتمبر 2022). "استراتيجية إدارة تآزرية شاملة الطيف للتبريد السلبي للخلايا الشمسية" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 245 111860. Bibcode : 2022SEMSC.24511860L . doi : 10.1016/j.solmat.2022.111860 . S2CID 250159405 عبر Elsevier Science Direct. 
  91. فانغ، يونشنغ؛ تشين، غوروي؛ بيك، مايكل؛ تشين، جون (يوليو 2021). "المنسوجات الذكية لتنظيم درجة حرارة الجسم بشكل شخصي" . مجلة الجمعية الكيميائية ، 50 (17): 9357-9374 . Bibcode : 2021CSRev..50.9357F . doi : 10.1039/D1CS00003A . PMID: 34296235. S2CID: 236198429 - عبر الجمعية الملكية للكيمياء.  
  92. زينغ، شاونينغ (يوليو 2021). "نسيج فائق ذو مورفولوجيا هرمية لتبريد إشعاعي سلبي قابل للتطوير خلال النهار" . مجلة ساينس . 373 (6555): 692-696 . Bibcode : 2021Sci...373..692Z . doi : 10.1126/science.abi5484 . PMID: 34353954. S2CID : 236929292 .  
  93. كوي، تشاوفان؛ لو، جون؛ تشانغ، سيكي؛ سو، جوانجوان؛ هان، جيان (أكتوبر 2022). "طلاء مسامي هرمي مقترن بنسيج للتبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار والتنظيف الذاتي" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 247 111954. Bibcode : 2022SEMSC.24711954C . doi : 10.1016/j.solmat.2022.111954 . S2CID 252097903 عبر Elsevier Science Direct. 
  94. ^ لي ، جينلي. ليانغ، يوان؛ لي، وي؛ شو، نينغ؛ تشو بن. وو تشن. وانغ، شيويانغ. فان، شانهوي؛ وانغ، مينغهواي؛ تشو ، جيا (فبراير 2022). "حماية الجليد من الذوبان تحت أشعة الشمس عن طريق التبريد الإشعاعي" . تقدم العلوم . 8 (6) eabj9756. بيب كود : 2022SciA....8.9756L . دوى : 10.1126/sciadv.abj9756 . بمك 8836806 . بميد 35148187 .  
  95. مونداي، جيريمي (2019). "مواجهة تغير المناخ من خلال التبريد الإشعاعي" . مجلة جول . 3 (9): 2057-2060 . Bibcode : 2019Joule...3.2057M . doi : 10.1016/j.joule.2019.07.010 . S2CID 201590290 . 
  96. لين، كايشين؛ دو، يووي؛ تشين، سيرو؛ تشاو، لوك؛ لي، هاو هيم؛ هو، تسز تشونغ؛ تشو، ييهاو؛ تسنغ، ييجون؛ بان، آيتشيانغ؛ تسو، تشي يان (ديسمبر 2022). "طلاء ثنائي الطبقات هجين من الجسيمات النانوية والبوليمر مع انعكاس شمسي واسع النطاق لتبريد إشعاعي سلبي عالي الأداء خلال النهار" . الطاقة والمباني . 276 112507. Bibcode : 2022EneBu.27612507L . doi : 10.1016/j.enbuild.2022.112507 . hdl : 2031/e08d9cb6-2ff5-42f1-a735-b5dedbd17ec4 . S2CID 252510605 عبر Elsevier Science Direct. 
  97. وو، وانشون؛ لين، شنغوا؛ وي، مينغمينغ؛ هوانغ، جينهوا؛ شو، هوا؛ لو، يويهوي؛ سونغ، ويجي (يونيو 2020). "تبريد إشعاعي سلبي مرن مستوحى من نمل الفضة الصحراوي" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 210 110512. Bibcode : 2020SEMSC.21010512W . doi : 10.1016/j.solmat.2020.110512 . S2CID 216200857 عبر Elsevier Science Direct. 
  98. كاظمي، أ.ج.؛ شيرفاني، أ.ح. (2011). "نظرة عامة على بعض التقنيات المحلية في العمارة الإيرانية المستدامة مع الإشارة إلى الصهاريج وبيوت الثلج" . مجلة التنمية المستدامة . 4 (1). doi : 10.5539/jsd.v4n1p264 .
  99. إيرفينغ، مايكل (8 أغسطس 2024). "طلاء نيسان الجديد يُبرّد السيارات بما يصل إلى 21 درجة فهرنهايت تحت أشعة الشمس المباشرة" . نيو أطلس . تاريخ الاسترجاع: 24 أغسطس 2024 .