Pigmen kuno dapat meningkatkan efisiensi energi

Sebuah warna yang dikembangkan oleh Mesir ribuan tahun yang lalu memiliki aplikasi modern juga – pigmennya dapat meningkatkan efisiensi energi dengan mendinginkan atap dan dinding, dan juga dapat mengaktifkan pembangkit listrik tenaga surya melalui jendela.

Biru Mesir, berasal dari kalsium tembaga silikat, secara rutin digunakan pada penggambaran kuno dewa dan bangsawan. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa ketika biru Mesir menyerap cahaya tampak, ia kemudian memancarkan cahaya dalam rentang inframerah-dekat. Sekarang sebuah tim yang dipimpin oleh para peneliti di Departemen Energi Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) telah mengkonfirmasi fluoresensi pigmen bisa 10 kali lebih kuat dari yang diperkirakan sebelumnya.

Para peneliti Berkeley Lab mengukur suhu permukaan yang dilapisi biru Mesir dan senyawa terkait saat terpapar sinar matahari, didapatkan bahwa warna fluoresens dapat memancarkan hampir 100 persen sebanyak foton yang diserap. Efisiensi energi dari proses emisi hingga 70 persen (foton infra merah menghasilkan energi lebih sedikit daripada foton yang tampak).

Temuan ini menambah wawasan tentang warna mana yang paling efektif untuk mendinginkan atap dan fasad dalam iklim cerah. Meskipun putih adalah pilihan yang paling konvensional dan efektif untuk menjaga bangunan tetap sejuk dengan memantulkan sinar matahari dan mengurangi penggunaan energi untuk pengkondisian udara, pemilik bangunan sering kali membutuhkan warna non-putih karena alasan estetika.

Para peneliti Lab Berkeley telah menunjukkan bahwa pigmen ruby merah ​​fluoresens dapat menjadi alternatif yang efektif untuk warna putih; wawasan tentang warna biru Mesir ini menambah menu pilihan warna yang dapat mendinginkan. Selanjutnya, mereka menemukan bahwa warna hijau dan hitam fluoresens dapat diproduksi dengan pigmen kuning dan oranye. Temuan ini telah diterbitkan di Journal of Applied Physics .

Selain berpotensi untuk pendinginan bangunan, fluoresensi biru Mesir juga bisa berguna dalam menghasilkan energi matahari. Digunakan pada jendela yang diwarnai dengan sel fotovoltaik berwarna biru di tepinya dapat mengubah energi inframerah-dekat yang berpendar menjadi tenaga listrik.

Penelitian substansial selama bertahun-tahun dari Heat Island Group  Berkeley Lab telah menemukan bahwa atap dan dinding yang memantulkan cahaya dapat mendinginkan bangunan dan mobil. Sehingga, dapat mengurangi penggunaan AC dan mengurangi efek pulau panas perkotaan [sebuah wilayah metropolitan yang lebih panas dibandingkan wilayah pedesaan sekitarnya]. Dengan memantulkan sinar matahari kembali ke angkasa, bahan-bahan dingin ini juga melepaskan lebih sedikit panas ke atmosfer, sehingga mendinginkan planet dan mengimbangi efek pemanasan dari emisi gas rumah kaca berjumlah besar.