暑さに打ち勝つことは、ますます困難になっている。2025年の夏、北米、欧州、中東の電力網が熱波で停止した。地球温暖化により、より多くの人々がエアコンを必要とし、それがより多くの電力が必要になり、電力網に負担をかけている。しかし、数千年前のアイデア（と21世紀の技術）が解決策を提供するかもしれない。「放射冷却」である。塗料、コーティング、繊維は太陽光を散乱させ、熱を放散できる。追加エネルギーは不要だ。

「放射冷却は普遍的で、私たちの日常生活のあらゆる場所に存在します」と、サウジアラビアのアブドラ国王科学技術大学（KAUST）の材料科学・応用物理学教授であるガン・チャオチャンは言う。ほぼすべての物体は日中に太陽から熱を吸収し、夜間にその一部を放射する。屋外に一晩駐車した車がしばしば結露で覆われるのはそのためだとガン教授は説明する。金属屋根が空に向かって熱を放散し、表面を周囲の気温以下に冷却する。それが露の発生メカニズムである。

人類はこの基本的な自然プロセスを数千年にわたって活用してきた。イラン、北アフリカ、インドの砂漠の民は、放射冷却が自然に起こる夜間に、水たまりを澄んだ砂漠の空にさらして氷を製造した。他の文化では、太陽光を散乱させ室内温度を下げる反射材料で覆った「涼しい屋根」を建設した。「人々は意識的にせよ無意識にせよ、この効果を非常に長い間利用してきました」と、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）の材料科学者で放射冷却スタートアップ企業、スカイクール・システムズ（SkyCool Systems）の共同創業者であるアースワス・ラマン准教授は言う。

カリフォルニア州のスーパーマーケットの屋上から日本の2025年大阪・関西万博のパビリオンまで、あらゆる場所で実証されている現代のアプローチは、さらに進歩している。通常、太陽が昇って熱を送り込んでいる場合、物体の表面を周囲温度より下げることはできない。しかし2014年、ラマン准教授らは日中の放射冷却を実現した。フォトニックフィルムをカスタマイズし、8から13マイクロメートルの赤外線波長で熱を吸収して放射するようにした。この電磁波長範囲は「大気の窓」と呼ばれ、その波長域の放射は地球の大気に吸収されずに宇宙に放散されるためである。これらのフィルムは真夏の太陽の下でも熱を放散でき、エアコンやエネルギー源なしに建物内部を周囲温度より摂氏5度、冷却できた。

それは概念実証だった。業界は現在、大気の窓効果を利用する高度なフォトニクスから、より単純な太陽光散乱材料へと主にシフトしているとラマン准教授は言う。セラミックの涼しい屋根、ナノ構造コーティング、反射ポリマーはすべて、あらゆる波長でより多くの太陽光を反射する可能性を提供し、より耐久性があり拡張可能である。

競争が始まっている。スカイクールをはじめ、プランク・エナジーズ（Planck Energies）、スペースクール（Spacecool）、アイツークール（i2Cool）などのスタートアップが、ほとんどの気候で太陽光の少なくとも94%、湿潤な熱帯地域では97%以上を反射するコーティングの商業製造・販売を競っている。パイロット・プロジェクトはすでに住宅建築物に大幅な冷却効果をもたらし、場合によってはエアコンのエネルギー需要を15%から20%削減している。

このアイデアは反射する屋根や道路をはるかに超える可能性がある。研究者らは、熱暴露のリスクが最も高い人々が着用できる反射繊維を開発している。「これは個人的な熱管理です」とガン教授は言う。「Tシャツ、スポーツウェア、衣服で受動冷却を実現できます」。

もちろん、これらの技術と材料には限界がある。太陽光発電と同様、天候に左右される。雲は反射した太陽光が宇宙に戻されるのを妨げる。ほこりや大気汚染は材料の輝く表面を曇らせる。多くのコーティングは数年で反射率を失う。そして放射冷却で使用される最も安価で頑丈な材料は、生分解されない「永遠の化学物質」であるテフロンやその他のフルオロポリマーに依存する傾向があり、環境リスクをもたらす。「それらは屋外で残存する傾向がある最高クラスの製品です」とラマン准教授は言う。「長期的な拡大において、そういったフルオロポリマーのような材料を使わずに放射冷却し、耐久性を維持し、この低コストポイントを達成できるかどうかがカギとなります」。

気候変動問題の他の解決策と同様、万能薬は存在しない。「放射冷却が私たちの将来のニーズすべてに対処できると言うのはあまりに楽観的です」とガン教授は話す。「私たちにはまだより効率的なアクティブエアコンが必要です」。光る屋根は万能薬ではないが、それでもかなりクールではある。

ベッキー・フェレイラはニューヨーク州北部を拠点とする科学記者で、『ファーストコンタクト：私たちの宇宙人に対する執着の物語（First Contact: The Story of Our Obsession with Aliens、未邦訳）』の著者。

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