Việt Nam có lãnh thổ hoàn toàn trong vùng nhiệt đới, tổng lượng bức xạ trung bình hàng năm cao đã gây tác động tiêu cực, gây ra hiệu ứng đảo nhiệt nóng bức ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh... tiêu tốn nhiều năng lượng tiêu thụ bởi các thiết bị làm mát, làm cho tình trạng thiếu điện càng trở nên nghiêm trọng, ngành xăng dầu bị thiệt hại lớn bởi sự thất thoát do bay hơi.

Nhận thức được tính cấp thiết và nghiêm trọng của vấn đề, 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, được sự ủng hộ mạnh mẽ của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã tập trung nghiên cứu phát triển sơn phản xạ nhiệt mặt trời ứng dụng chống nóng cho các bồn bể chứa xăng dầu.

Lớp phủ phản xạ nhiệt mặt trời hoạt động theo nguyên lý phản xạ khuếch tán. Sự phản xạ khuếch tán xảy ra khi bức xạ tia tới xâm nhập vào bột và phản xạ bởi các biên hạt của các hạt phản xạ. Độ 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. Do đó, độ thâm nhập sâu của ánh sáng tia tới giảm dẫn đến giảm sự hấp thụ và tăng sự phản xạ. Hậu quả sẽ giảm trong phần hấp thụ và tăng phần phản xạ của ánh sáng.

Với cấu trúc bao 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, lớp phủ có độ phản xạ trong vùng hồng ngoại gần cao, do đó khi sử dụng sơn phản xạ nhiệt nano nhiệt độ bề mặt bồn thép có thể giảm tới 10-19oC và nhiệt độ trong bể khoảng 8-15oC so với khi sử dụng sơn thông thường. Ngoài ra, độ bền thời tiết của sơn nano cao hơn 1500 giờ thử nghiệm gia tốc thời tiết.

Cấu trúc của lớp phủ phản xạ nhiệt cấu trúc hạt micro(a), cấu trúc hạt nano xen kẽ giữa các hạt micro (b).

Sản phẩm sơn phản xạ nhiệt mặt trời do Viện chế tạo đáp ứng hoàn toàn các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe của nước ngoài và tương đương các sản phẩm nhập ngoại nhưng có hiệu quả kinh tế cao hơn đã được áp dụng tại các công trình dân dụng và quốc phòng (mái nhà xây dựng, bồn bể chứa xăng dầu, tàu cá...). Với cấu trúc bao 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, lớp phủ có độ phản xạ trong vùng hồng ngoại gần cao, do đó khi sử dụng sơn phản xạ nhiệt nano nhiệt độ bề mặt bồn thép có thể giảm tới 10-19 độ C và nhiệt độ trong bể khoảng 8-15 độ C so với khi sử dụng sơn thông thường. Ngoài ra, độ bền thời tiết của sơn nano cao hơn 1500 giờ thử nghiệm gia tốc thời tiết.

Các sản phẩm sơn phản xạ nhiệt mặt trời của Viện Kỹ thuật nhiệt đới (ký hiệu ITT) đã được phía công ty SuzukaFine (1 trong 5 công ty lớn nhất về sơn của Nhật Bản, được thành lập từ 1948) thử nghiệm và đánh giá chất lượng theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS K 5675. Kết quả phân tích cho thấy các mẫu sơn phản xạ nhiệt mặt trời phát triển bởi Viện Kỹ thuật nhiệt đới có độ phản xạ nhiệt cao hơn nhiều so với các loại sơn phản xạ nhiệt mặt trời thương mại trong nước và quốc tế. Việc ứng dụng sơn phản xạ nhiệt mặt trời thích hợp cho bề mặt ngoài các công trình xây dựng, các bồn bể chứa nhiên liệu/hóa chất lỏng dễ bay hơi là một giải pháp hiệu quả và chi phí thấp để chống lại hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, có thể tiết kiệm tới 40% năng lượng tiêu thụ bởi thiết bị làm mát, chống thất thoát nhiên liệu/ hóa chất dễ bay hơi góp phần đảm bảo an ninh năng lượng, ngăn chặn biến đổi khí hậu, góp phần phát triển bền vững, hướng tới mục tiêu mà Việt Nam đã cam kết tại hội nghị thượng đỉnh về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc (COP26).

Hiện tại, Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã hoàn toàn làm chủ công nghệ chế tạo các phụ gia phản xạ nhiệt trên cơ sở vật liệu kích thước nano và ứng dụng chúng trong chế tạo sơn phản xạ nhiệt mặt trời hiệu quả cao. Sản phẩm sơn phản xạ nhiệt mặt trời do Viện chế tạo đáp ứng hoàn toàn các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe của nước ngoài và tương đương các sản phẩm nhập ngoại nhưng có hiệu quả kinh tế cao hơn đã được áp dụng tại các công trình dân dụng và quốc phòng (mái nhà xây dựng, bồn bể chứa xăng dầu, tàu cá...).

PV