日光下でも金属が熱くならない夢の塗料を開発

屋根に使えば省エネかつ温暖化対策に。太陽熱を反射し、腐食も防止

2015.08.19
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米国フロリダ州ロクサハッチーで見た新しい銅製の屋根。晴れた日には非常に高温になる。新しく開発されたガラス塗料は、金属屋根の温度上昇を抑えて寿命を延ばす効果がある。
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 米ニューヨークなどの都市では、街ぐるみで建物の屋根を白く塗って温度の上昇を抑え、エネルギー使用の削減を図る取り組みが行われている。近い将来、この白い塗料に代わって注目を浴びそうなのがガラス製の塗料だ。

 新たに開発されたガラス塗料を金属製の屋根に塗ると、日光を跳ね返して屋根がなんと大気と同じ温度に保たれるという。この効果は大きい。金属面は日光にあたると非常に高温になる。公園の滑り台やスタジアムの外野席などは、熱くて座れなくなるほどだ。

 新しい塗料にはもうひとつ利点がある。完全な無機物である二酸化ケイ素(ガラスやシリコーンゴムの主成分)の混合物でできていることだ。そのため紫外線による劣化がなく、一般的な樹脂コーティングよりもはるかに長持ちする。

「いわば、金属面を岩でコーティングするようなものです。数十年どころか、数百年もつ可能性があります」。先日ボストンで開催されたアメリカ化学会で、この塗料について発表した米ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所の主任研究員、ジェイソン・ベンコスキ氏はそう語る。

 昔ながらの日用品である塗料が、環境保全に大きな効果を発揮するというイメージはわきにくいかもしれない。しかし、「エアピュアペイント」という製品には屋内の空気を汚染するホルムアルデヒドなどを取り除く作用があり、またボイセン社の「ノックスアウト」は光化学スモッグの原因となる大気中の窒素酸化物(NOx)を分解する。

 最近目にすることが多く、多少物議を醸してはいるがさらに広まりつつあるのが、白い屋根だ。たとえばニューヨークでは「ホワイト・ルーフ・プロジェクト」が進められている。主催者によると、建物の屋根を白く塗ることにより、夏期のエネルギー使用量を10〜40パーセント削減できるという。(参考記事:「温暖化阻止へ7つの解決策:白い屋根」

 白い屋根の効果については、専門家もおおむね認めている。たとえば米国エネルギー省は、日光を跳ね返すタイプの屋根は、黒いコールタールの屋根に比べると表面温度が10℃も低くなるとしている。晴れた日に明るい色の服を着ると、体温の上昇が防げるのと同じ原理だ。一方、米国北部では南部に比べて白い屋根のエネルギー削減効果が小さいという研究も2014年に発表されている。

 白い塗料は太陽エネルギーの約90パーセントを跳ね返すなど、「実際、効果はあります」とベンコスキ氏は語る。しかし、樹脂塗料は、ケイ素をベースにしたものよりも紫外線を跳ね返す力が弱いという。「紫外線で劣化するせいで、わずか3年ほどで樹脂塗料は塗りたての2倍の太陽エネルギーを吸収するようになってしまいます」

 ベンコスキ氏が開発した塗料は、日光を反射して金属面の温度を低く保つ効果が数十年間続くため、金属の腐食を進みにくくする。この研究はもともと、建物のエネルギー削減ではなく、軍艦の寿命を延ばすことを目的に米国海軍研究局が出資して始められたものだが、結局は双方に役立つ結果が得られた。

 この塗料は、金属面以外でも効果が期待できるのだろうか。「実際にやってみなければなんとも言えません」とベンコスキ氏はいうが、彼はこの塗料がガラスやコンクリート、岩、グラスファイバー、さらにはすでに樹脂塗装が施された面でも機能すると考えている。

 今後は2年以内に実地試験が開始され、商品化には5年ほどかかる見込みだ。海軍がスポンサーについていることで、成功する可能性は高いとベンコスキ氏は言う。

文=Wendy Koch/訳=北村京子

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