طوّر باحثون في جامعة سيول الوطنية تقنية مبتكرة تعتمد على فيلم شفاف للتبريد الإشعاعي، يعمل على خفض درجة حرارة مقصورة السيارات خلال فصل الصيف دون الحاجة إلى أي استهلاك للكهرباء، في خطوة قد تسهم في تقليل استهلاك الطاقة والانبعاثات الكربونية في قطاع النقل.
وأعلنت كلية الهندسة في الجامعة، أن فريقًا بحثيًا بقيادة البروفيسور سيونج هوان كو، وبالتعاون مع باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وشركتي هيونداي وكيا، نجح في تطوير فيلم شفاف واسع النطاق يُعرف باسم Scalable Transparent Radiative Cooling (STRC)، يمكن تطبيقه على نوافذ السيارات.
اختبارات ميدانية على سيارات حقيقية
ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Energy & Environmental Science، حيث خضع الابتكار لاختبارات ميدانية على سيارات حقيقية في ظروف مناخية مختلفة شملت دولًا مثل كوريا الجنوبية والولايات المتحدة وباكستان، وفي فصول الصيف والشتاء، إضافة إلى سيناريوهات القيادة والتوقف.
وأظهرت النتائج أن هذا الفيلم قادر على خفض درجة حرارة مقصورة السيارة بما يصل إلى 6.1 درجة مئوية، إلى جانب تقليل استهلاك طاقة التبريد بأكثر من 20%، مقارنة بالسيارات غير المزودة بهذه التقنية.
ويعتمد الابتكار على مبدأ “التبريد الإشعاعي”، الذي يسمح بتقليل الحرارة من خلال عكس جزء من الإشعاع الشمسي الداخل، وفي الوقت نفسه طرد الحرارة الداخلية إلى خارج السيارة عبر نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، دون الحاجة إلى طاقة كهربائية.
وتكمن المشكلة في التقنيات التقليدية مثل الطبقات العازلة أو التظليل، في أنها تقلل من دخول الحرارة لكنها لا تستطيع التخلص من الحرارة المتراكمة داخل المقصورة، ما يحد من فعاليتها في الظروف الحارة.
مرور أكثر من 70% من الضوء المرئي
أما الفيلم الجديد فيتميز بتركيبة متعددة الطبقات تسمح بمرور أكثر من 70% من الضوء المرئي، مع عكس الأشعة تحت الحمراء القريبة، وإطلاق الحرارة الداخلية بكفاءة عالية.
وأظهرت التجارب، أن السيارات المزودة بالفيلم تحافظ على درجات حرارة أقل بشكل ثابت في مختلف الظروف، سواء أثناء التوقف تحت أشعة الشمس أو أثناء القيادة.
كما بينت النماذج المحاكاة، أن الوقت اللازم للوصول إلى درجة حرارة مريحة داخل السيارة بعد تشغيل التكييف انخفض بنحو 17 دقيقة.
وأشار الباحثون إلى أن استخدام هذه التقنية على نطاق واسع في الولايات المتحدة وحدها قد يؤدي إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنحو 25.4 مليون طن سنويًا، وهو ما يعادل إزالة نحو 5 ملايين سيارة من الطرق.
وأكد فريق البحث أن ما يميز هذا الابتكار هو نجاحه في الانتقال من المختبر إلى الاختبار الواقعي على السيارات في بيئات متنوعة، وليس فقط في ظروف تجريبية محدودة.
