Công nghệ chống nóng cho công trình ngoài trời

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Trọng Lư, Phó Viện trưởng Viện Kỹ thuật nhiệt đới, đại điện đơn vị nghiên cứu cho biết, Việt Nam có tổng lượng bức xạ trung bình hằng năm cao (khoảng 120 kcal/cm2/năm), gây ra hiệu ứng đảo nhiệt nóng bức ở các thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh… Mặt khác, vào mùa hè, nhiệt độ bề mặt của các bể chứa nhiên liệu, hóa chất tăng cao, gây thất thoát một lượng lớn các chất lỏng dễ bay hơi, làm tổn thất kinh tế lớn đối với ngành công nghiệp hóa chất và nhiên liệu. Ngoài ra, môi trường chung quanh bị ô nhiễm do sự bay hơi nhiên liệu, hóa chất, đặc biệt đối với các chất hữu cơ dễ bay hơi độc hại hoặc nguy hiểm. Chính vì thế, các quy định về bảo vệ môi trường đã yêu cầu nhà vận hành bể chứa nhiên liệu, hóa chất phải giảm phát thải một số chất gây ô nhiễm.

Việc giảm sự thất thoát do bay hơi từ các bể chứa nhiên liệu, hóa chất hay chống nóng các công trình bằng công nghệ sơn phản xạ nhiệt có ý nghĩa đặc biệt đối với việc bảo tồn năng lượng và bảo vệ môi trường.

Về cơ bản, sơn phản xạ nhiệt mặt trời có thành phần tương tự như các sản phẩm sơn tường nhưng đã được cải thiện tính chất phản xạ bức xạ nhiệt bằng cách sử dụng các bột độn có khả năng phản xạ, tán xạ, khúc xạ ánh sáng hồng ngoại dẫn tới làm giảm lượng nhiệt do ánh sáng mặt trời gây ra.

Chia sẻ về quá trình nghiên cứu, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Trọng Lư cho biết, nhận thức được tính cấp thiết của vấn đề, các nhà khoa học đã tiếp thu và kế thừa những thành tựu khoa học, công nghệ tiên tiến trên thế giới nói chung và của Viện Kỹ thuật nhiệt đới nói riêng. Ðến nay, nhóm nghiên cứu đã hoàn toàn làm chủ công nghệ chế tạo các phụ gia phản xạ nhiệt trên cơ sở vật liệu kích thước nano (được tổng hợp bằng các phương pháp và công nghệ tiên tiến như phương pháp đốt cháy gel, phương pháp khử hóa học, phương pháp phân hủy nhiệt và công nghệ sấy phun…) và ứng dụng chúng trong chế tạo sơn phản xạ nhiệt mặt trời. Lớp phủ phản xạ nhiệt mặt trời hoạt động theo nguyên lý phản xạ khuếch tán. Ðộ phản xạ khuếch tán phụ thuộc vào hình dạng, kích thước hạt và khi kích thước hạt giảm, số lượng các tia phản xạ tại các ranh giới hạt sẽ tăng lên.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào hai nhóm tiêu chí chính là hiệu quả phản xạ nhiệt và độ bền thời tiết. Do đó, tính năng kỹ thuật vượt trội của sản phẩm là làm giảm nhiệt độ bề mặt bồn thép tới 10-19oC và giảm nhiệt độ trong bể khoảng 8-15 độ C so với sử dụng sơn thông thường.

Ngoài ra, độ bền thời tiết của sơn nano cao hơn 1.500 giờ thử nghiệm gia tốc thời tiết. Ðiều này là do cấu trúc sơn gồm các hạt nano phản xạ nhiệt cao phân tán xen kẽ giữa các hạt micro tạo nên cấu trúc chặt khít trong nền polyme trong suốt.

Ðến nay, sản phẩm sơn phản xạ nhiệt nano đã được ứng dụng cho các bồn, bể xăng dầu (loại 5.000 m3) với diện tích khoảng 6.000 m2 tại Công ty cổ phần Dầu khí Cái Lân, tỉnh Quảng Ninh; kho xăng dầu 101-Bộ đội Biên phòng tại Tây Tựu, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội; Xí nghiệp Xăng dầu Petec Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Ðà Nẵng…

Ðặc biệt, sản phẩm sơn phản xạ nhiệt nano của Viện Kỹ thuật Nhiệt đới đã được Công ty SuzukaFine (một trong 5 công ty lớn nhất về sơn của Nhật Bản) thử nghiệm và đánh giá chất lượng theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS K 5675. Kết quả phân tích cho thấy, các mẫu sơn của Viện Kỹ thuật nhiệt đới có độ phản xạ nhiệt cao hơn nhiều so với các sản phẩm sơn chống nóng hiện có trên thị trường trong nước và quốc tế.

Trong giai đoạn tiếp theo, các nhà khoa học cho biết sẽ tập trung hoàn thiện nâng cao các tính chất của sơn như đặc tính tự làm sạch, chống bám bụi bẩn, chống nấm mốc; xây dựng phòng thí nghiệm và nhóm nghiên cứu mạnh về sơn và lớp phủ thông minh; đăng ký nhãn hiệu hàng hóa sơn phản xạ nhiệt nano, tiến tới phát triển sản phẩm thương mại cung ứng ra thị trường trong nước và quốc tế.

Trong khuôn khổ Biên bản ghi nhớ đã ký kết giữa Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Ðại học Osaka, Nhật Bản, Viện Kỹ thuật nhiệt đới mong muốn tăng cường hợp tác nghiên cứu, phát triển với các đối tác Nhật Bản theo hướng sẽ tiếp tục thử nghiệm và đánh giá kết quả của các mẫu sơn nano đang thử nghiệm tự nhiên tại Việt Nam và Nhật Bản; phối hợp xây dựng tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) cho sơn phản nhiệt mặt trời tại Việt Nam; giới thiệu sản phẩm sơn phản xạ nhiệt do Viện Kỹ thuật nhiệt đới phát triển trên thị trường Nhật Bản…