在这个热应力不断增加的世界上，一种不消耗电力、通过直接向外层空间散热来实现零碳排放的冷却技术将是一个突破性的进步。然而，标准化程度低和缺乏透明度阻碍了这项被称为辐射冷却的前景广阔的技术。阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）首席辐射冷却研究员甘乔强（Qiaoqiang Gan）提出的最佳实践指南，可以帮助研究领域重回正轨。

辐射冷却装置通过辐射热量提供无电冷却，这些热量不会被大气层吸收，而是会从地球大气层逃逸到外层空间。图片来源：© 2023 KAUST; Xavier Pita

辐射冷却的工作原理

辐射冷却设备通过在被称为大气透明窗口的狭窄波长范围内辐射热量来提供无电冷却。在这个窗口内，热量不会被大气层重新吸收，而是逃逸到绝对零度以上三度的太空中，太空就像一个巨大的散热片，随时吸收散发的热量。

Gan 说："这项技术对于满足沙特阿拉伯当地的冷却需求特别有吸引力。许多材料在夜间会出现辐射冷却。关键的挑战在于如何在阳光直射的情况下实现冷却，使温度低于环境温度。我们必须同时最大限度地减少太阳吸收的热效应，同时最大限度地增加大气窗口的热辐射。"

尽管存在挑战，但由于这种可持续冷却技术具有抵御全球变暖影响的潜力，人们对它的兴趣正在迅速增长。

研究挑战与标准化

然而，Gan 指出，在测试和报告新型辐射冷却材料时存在许多潜在的隐患。由于辐射冷却利用天空作为散热器，因此大多数实验都是在当地室外环境中进行的。

由于天气条件不可控以及测量设置的变化，要比较和理解不同技术的实际冷却性能，从而在所研究的各种辐射冷却设计中找出最佳策略，就变得非常具有挑战性。在与《自然-可持续发展》杂志的一位资深编辑讨论了这些问题后，他受邀撰写了一篇文章，提出了评估辐射冷却性能的标准化标准和表征程序。团队制定了明确的辐射冷却材料表征建议和冷却计算程序，以提高辐射冷却研究的可靠性和可比性。

辐射冷却的未来

Gan说："我们希望这一框架将有助于推动可持续和高效冷却解决方案的发展。他补充说，考虑到2022年经历的极端热浪以及2023年上半年在许多大城市观测到的破纪录高温，对无电力冷却解决方案的需求比以往任何时候都更加迫切。通过利用具有零碳排放甚至负碳排放潜力的辐射冷却技术，我们可以有效应对这一全球性挑战，并支持沙特的 2030 愿景国家战略计划。"