اسکای‌کول سیستم «SkyCool Systems»، یک استارت‌آپ کالیفرنیایی است که به کمک علم نانو، امکان کاهش دما به کمک انعکاس نور را ممکن نموده و در نتیجه، منجر به کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های خنک‌کننده و تهویه مطبوع شده است. این استارت‌آپ که کار خود را در سال 2016 میلادی آغاز نموده است، تا کنون موفق به جذب سرمایه 4.3 میلیون دلاری شده و با تست موفقیت‌آمیز محصول خود در چند مکان عمومی، در صدد ورود جدی‌تر به بازار می‌باشد.

با گرم شدن جهان و تقاضای فزاینده برای سیستم‌های تهویه مطبوع، تعداد زیادی از این تجهیزات، در منازل، ادارات و اماکن عمومی مختلف نصب شده‌اند. این تجهیزات، خود یکی از عوامل مهم برای آزاد شدن مقادیر زیادی گرما و ترکیبات شیمیایی بوده که مشکلات زیست‌محیطی قابل توجهی را به دنبال خواهند داشت. بنا بر بررسی‌های انستیتو انرژی بیرمنگام در انگلیس، حداقل 11 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهان در سال 2018 میلادی، به همین سیستم‌های تهویه و خنک‌کننده اختصاص داشته است. این در حالی است که پیش‌بینی‌ها حکایت از آن دارد که تا سال 2050، بیش از 4.5 میلیارد دستگاه تهویه و 1.6 میلیارد یخچال و فریزر، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در چنین شرایطی، نوآوری‌های خلاقانه‌ای همچون کاشی‌های براق اسکای‌کول، می‌تواند افت طبیعی دمای ساختمان و در نتیجه، کاهش چشمگیر مصرف انرژی را در پی داشته باشد.

 آسوا رامان (Aaswath Raman)، یکی از بنیان‌گذاران اسکای‌کول و خالق اصلی کاشی‌های «Grocery Outlet»، در خصوص دستاورد باارزش این شرکت می‌گوید: «سقف خانه‌ها، زمین و سایر موارد، با ارسال گرمای خود به آسمان، در حال خنک شدن طبیعی هستند». همین جمله ساده، اصل و بنیان ایده اسکای‌کول را شکل داده است. بعد از این‌که اواخر سال 2019 میلادی، پنل‌های ابداعی این استارت‌آپ، روی سقف ساختمانی با مساحت 25000 فوت مربع قرار گرفت، میزان مصرف انرژی برودتی فروشگاه، تا 15 درصد کاهش یافت و این، یک موفقیت بزرگ محسوب می‌شد. کمی عجیب به نظر می‌رسد، اما در زیر آفتاب مستقیم و به کمک فناوری نانو، می‌توان مقدار قابل‌توجهی کاهش دما به دست آورد!

علاقه رامان به این تکنیک منحصربه‌فرد، در سال 2012 میلادی و زمانی اتفاق افتاد که در حال به پایان رساندن دوره دکتری فیزیک کاربردی خود در دانشگاه استنفورد بود. وی شیفته چگونگی تعامل مواد با نور و چگونگی بهره‌برداری از انرژی خورشیدی بود و در این مسیر، نانوفناوری را به‌عنوان ابزاری مؤثر در کنار خود می‌دید. وی با همکاری شانهوی فان (Shanhui Fan)، استاد دانشگاه استنفورد و یک تیم کوچک مهندسی، نوعی فیلم نازک توسعه داد که از هفت لایه میکروسکوپی تشکیل شده که بر روی یک تکه نقره قرار می‌گیرند. به این منظور، از اکسید هافنیوم که نوعی ترکیب غیرآلی و عایق الکتریکی است، سیلیکا، شن و برخی مواد دیگر استفاده شده است. ترکیب همه این مواد در کنار یکدیگر، یک مجموعه خاص از خصوصیات نوری را ایجاد نموده که می‌تواند انعکاس نور را به دنبال داشته باشد. در واقع، بررسی‌های رامان و همکارانش نشان داد که طول موج مادون قرمز بین 8 تا 13 میکرومتر، جذب جو نشده و به همین دلیل، فیلم به نحوی تنظیم شد که روی همین محدوده باریک تابش کند. این ترکیب، 97 درصد از پرتوهای خورشید را منعکس نموده که برای ایجاد یک اثر خنک‌کنندگی در طول روز، کاملاً کافی است.

نخستین اقدام گروه، نصب مجموعه کوچکی از خنک‌کننده‌ها در بالای ساختمان مهندسی برق دانشگاه بود که در کمال تعجب، دمایی تقریباً 9 درجه فارنهایت کمتر را نسبت به محیط نشان می‌داد. همین نتیجه هیجان‌انگیز، تأسیس استارت‌آپ اسکای‌کول در سال 2016 میلادی را موجب شد. از آن زمان و به لطف گرنت‌ها و جذب سرمایه‌های رخ داده، تلاش‌ها برای تجاری‌سازی فناوری شدت یافته و به نظر می‌رسد که پس از پنج سال تلاش، همه چیز برای موفقیت نهایی آماده است. گفتنی است که دو گرنت 750 هزار و 15 هزار دلاری در سال 2016، یک گرنت 225 هزار دلاری در سال 2017، کم هزینه خوبی برای توسعه فناوری این استارت‌آپ بوده و بعدتر یک جذب سرمایه بذر 1.7 میلیون دلاری در سال 2019 و 1.6 میلیون دلاری در سال 2020، افزایش سرعت توسعه این استارت‌آپ را ممکن نمود.

البته یک محدودیت بزرگ هم برای اثربخشی سیستم ابداعی اسکای‌کول وجود دارد و آن، نیاز به آسمان صاف و نسبتاً خشک است، چرا که هوای ابری و رطوبت زیاد، می‌تواند اثر خنک‌کنندگی در طول روز را کاهش دهد. این موضوعی است که تیم تحقیق و توسعه اسکای‌کول، در حال تلاش برای رفع آن است. یک چالش جانبی هم، هزینه‌های نصب و اجرای پنل‌ها است که بنا بر گزارش آزمایشگاه ملی «Pacific Northwest»، اگر با قیمت کمتر از 6.25 دلار به ازای هر متر مربع ساخته و نصب شوند، طی یک بازه پنج ساله و صرفه‌جویی در انرژی مصرفی، بازگشت هزینه رخ خواهد داد.

مرجع: «popsci»