涂料可以消除污染，为房屋供暖

在房子的墙壁上涂上一层油漆可能很快就会有助于加热，从而节省能源并减少二氧化碳排放。它还可以清洁我们呼吸的空气，分解化学物质和污染物，消除有害的病原体。

在欧洲，城市每年一半的能源消耗用于供暖和制冷。尽管欧盟正在朝着脱碳的方向发展，但75%的供暖和制冷来自化石燃料，而只有19%来自可再生能源。

来自英国利物浦大学的Dmitry Shchukin教授说:“可再生能源没有被广泛使用，很多能源都被浪费了。”

他开发了一种温度调节涂料，可以吸收和释放砖砌建筑内部的热量，在必要时利用多余的能量保持房间温暖。

Shchukin教授说，主要的想法是用这种涂料来翻新旧房子。例如，如果你有一栋历史悠久的老房子，你就不能把它毁掉再盖一栋新房子。

他说，建筑是最大的能源消耗者。大多数老旧且能源效率低下，占欧盟总能源消耗的40%和二氧化碳排放量的36%。

他说，这种涂料是ENERPAINT项目的一部分，可以作为一种隔热材料来提高老房子的能源效率，而不需要花一大笔钱。整个白天，它收集散热器甚至人产生的热量，然后在晚上温度下降时释放出来，因为锅炉通常会关闭以节省账单。那么它是如何做到的呢?

相变材料

Shchukin教授说，这种方法非常简单。“油漆和涂料制造商有自己的涂料，我们只是提供一些添加剂，大约5%的添加剂。”

这些添加剂是所谓的相变材料(PCMs)，如石蜡、盐水合物和脂肪酸，它们被包裹在纳米大小的保护性胶囊中，以改善传热。pcm可以储存大量热能并改变状态——从固体到液体，反之亦然——而不会改变自身的温度。

开发这种涂料，目前正在测试中，是更广泛的ENERCAPSULE项目的一部分，Shchukin教授正在设计合适的涂料，将pcm封装在纳米级，用于油漆、纺织品和药品。

Shchukin教授说:“对于涂料，我们使用了盐水合物，因为它们成本低，体积储能密度非常高。”“然而，由于它们具有腐蚀性和亲水性(可溶于水)，因此很难封装。”

他能够将盐水合物包裹在小至10nm的聚合物外壳中，这不仅可以保护它们不受周围环境的影响，还可以使它们以可控的方式对热量做出反应。据Shchukin教授说，他们使用的材料已经得到了美国食品和药物管理局的批准，但没有得到欧洲药品管理局的批准。

Shchukin教授解释说，在白天，当这些能量纳米胶囊在其熔化温度下吸收和储存热量时，pcm变成液体，在寒冷的夜晚，它们在规定的温度下结晶，释放热量并使房间变暖。

他说，欧洲、中国和俄罗斯的公司对他们的研究表现出了兴趣，他现在希望制造用于油漆的纳米胶囊，帮助建筑物降温。

另一种涂料通过名为AIRLITE的项目开发并商业化，它使用纳米颗粒来净化空气。这些涂料可以减少污染物，如二氧化氮，杀死细菌、病毒和霉菌，去除难闻的气味，并排斥灰尘和污垢。

“Airlite(涂料)的目的是在建筑环境中创造一些对人类健康和福祉有影响的东西，”制造Airlite涂料的AM Technology公司销售和营销副总裁克里斯·莱顿(Chris Leighton)说。

空气污染

空气污染被认为是世界上最大的环境健康威胁之一，每年造成全球700万人过早死亡。车辆和燃烧化石燃料产生的二氧化氮等微粒和化合物在被污染的空气中被发现，可以渗入我们的肺部和血液，导致心脏病发作、中风、哮喘发作和其他呼吸系统疾病。

Airlite公司发明了一种涂料，通过分解空气中的污染物来改善空气质量。雷顿说:“基本原理是光催化，这是一种在地球大气中(自然)发生的(分解污染物)反应。”

当太阳的紫外线照射到由二氧化钛纳米粒子制成的涂料上时，电子就会在表面释放出来。

电子与空气中的湿度相互作用，将水分子分解成高活性、寿命短、不带电的离子，称为羟基自由基。这些自由基攻击污染物分子，把它们变成无害物质。

雷顿说，将催化剂嵌入油漆是一个挑战。他说，(传统)涂料本身就是一种污染物。“如果你把它们(催化剂)放入油漆中，油漆就会自我攻击，你就会产生气态毒素。”

普通涂料中含有挥发性有机化合物等危险化学物质，但Airlite使用的是不含这些物质的钙基涂料。底座是意大利大理石加工厂的副产品，颜料本身是粉末，可以与水混合。

2007年，这种涂料首次在意大利罗马被污染的特拉弗罗·翁贝托一号隧道进行了测试。在隧道被清理干净，所有的烟灰和污垢被清除后，它被涂上了一层污染物中和漆。安装了紫外线灯来激活油漆的光催化性能。

雷顿说:“改造后隧道的污染水平降低了。”例如，翻新一个月后，隧道中心的氮氧化物水平降低了20%。Leighton说，这种涂料已经在世界各地的医院、学校、机场、办公室和家庭中使用。

去年，21名街头艺术家用这些颜料创作了欧洲第一幅“吃污染”壁画，在罗马一座七层楼的100平方米的空间里展开。

雷顿补充说，在炎热的天气里，在建筑物的外部使用这种涂料可以为室内空间降温，因为它可以反射阳光中的热量，节省用于冷却的能源，从而减少二氧化碳的排放。