پژوهش انجام شده توسط یک دانش آموز نشان می دهد پوشش رنگ شده ی پشت بام می تواند مصرف انرژی خانه را کاهش داده و آلودگی کمتری برای محیط زیست ایجاد کند.
پوشش های آسفالتی سقف خصوصاً انواع تیره ی آن همان گونه که در تصویر بالا مشاهده می کنید، می تواند داغی روزهای تابستان را جذب کند. طبیعی است که مقداری از این گرمای جذب شده به سایر ساختمان های اطراف نیز منعکس شود. پوشش جدیدی که به تازگی طراحی و ساخته شده می تواند به این پوشش سقفی کمک کند تا اشعه ی خورشید را بازتابانده و به این شکل از افزایش دمای ساختمان جلوگیری کند. به این صورت میزان مصرف انرژی در خانه کاهش قابل توجهی خواهد داشت.
سقف یک خانه می تواند در طی تابستان کاملاً داغ باشد؛ حتی اگر اتاقک زیر شیروانی به عنوان عایق در تابستان عمل کند، مقداری از این گرما به بقیه ی قسمت های خانه منتقل می شود. در چنین شرایطی دستگاه تهویه ی هوا و خنک کننده های ساختمان باید بیشتر کار کنند و در نتیجه هزینه ی برق بالاتری باید پرداخت شود. نتیجه ی پژوهش یک دانش آموز نشان داد، پوشش رنگ شده و نازک تر می تواند به خنک ماندن سقف کمک بسیاری کند.
همچنین در مناطق شهری، استفاده ی گسترده از این اختراع در سقف حتی از تولید ازون را که محرک ریه هاست کاهش می دهد. جسیکا کوشِر دانش آموز شانزده ساله از مدرسه ی اسپارتانبورگ می گوید :" این پوشش در رنگ های متنوعی عرضه می شود اما انواع تیره ی ان خصوصاً معمول تر است. " مانند سایر اشیاء تیره، پوشش تیره ی سقف ها نیز مقدار زیادی از گرمای خورشید را جذب می کند. در روزهای گرم تابستان، دما تا 73 درجه ی سانتیگراد بالا می رود. اگر پوشش بازتاب دهنده ی جدید اشعه های بیشتری را منعکس کند، خانه خنک تر می ماند.
مطابق انچه آژانس حفاظت از محیط زیست اعلام کرده ، تهویه ی هوا در حدود 5 درصد از کل انرژی مصرفی در ایالات متحده را به خود اختصاص می دهد و خنک کردن ساختمان ها در کل سال حدود یازده میلیارد دلار هزینه در بر خواهد داشت. بنابراین جسیکا به راه هایی می اندیشد که چگونه پوشش را طوری بسازد که بیشترین میزان انعکاس را داشته باشد.
در این پوشش از پودر خاصی استفاده شده که از مواد مختلفی تهیه شده و مانند رنگ، پوشش تمیزی را ایجاد می کنند. یکی از اجزای این رنگ گرافیت است؛ مانند آنچه در مدادهای سیاه وجود دارد. یکی دیگر از این مواد سنگ گچ است؛ ماده ای نرم و معدنی که اغلب در پوشش داخلی خانه نیز به کار می رود. او حتی تلاش کرد تا میکا( طلق نسوز که در برخی از چراغ ها به کار می رود) را به این ترکیب بیفزاید. به این صورت، ماده ی بازتاب دهنده به تکه های براق کوچکی می شکند. هر کدام از این پودرها، به رنگ های مختلفی هستند. جسیکا چهار پوشش به رنگ های مختلف به کار برد. او هر کدام از ترکیب ها را بر روی یک سطح کشید و به آنها 24 ساعت اجازه داد تا خشک شوند. سپس برای آزمایش میزان بازتاب و میزان جذب گرما، هر کدام از این پوشش ها را در مقابل یک لامپ 150 واتی به اندازه ی یک پوستر بود قرار داد. (این حباب ها اشعه هایی از یک دامنه ی وسیع از طول موج ها مشابه نور خورشید می تابانند) هر نمونه برای 15 دقیقه در مقابل تابش قرارگرفت یعنی تا زمانی که یکی از پوشش ها به دمای 73 درجه ی سانتیگراد می رسید.
او برای اندازه گیری میزان گرمای جذب شده از ابزاری استفاده می کرد که میزان اشعه مادون قرمز( گرما) را بازتاب شده از یک شیء را اندازه می گرفت. پوشش صاف و غیر رنگی داغ تر از سایر پوشش هایی شد که با یکی از پودرهای ذکر شده پوشش داده شده بود. نمونه هایی که بدون استفاده از این پودرها صرفاً رنگ آمیزی شده بودند بسیار داغ تر از پوشش های غیر رنگ شده بودند. این مطمئناً نشانه ی این بود که پودرها مسوول اثر گرمازدایی هستند! این همان نتیجه ای است که جسیکا گرفته بود. میکای براق بهترین اثر گرما زدایی را داشت. پوشش هایی که با این پودر رنگ شده بودند تا دمای متوسط 5/58درجه ی سانتیگراد گرم می شدند.
پوشش هایی که با گچ یا پودر گرافیت پوشش یافته بودند، کمی گرم تر می شدند در حدود 57 تا 63 درجه ی سانتیگراد. نتایج برای گرافیت فوق العاده بود. این پوشش گرافیتی، تیره تر از بقیه باقی می ماند. مطابق تفکر مرسوم، انها باید گرمای بیشتری جذب کنند؛ اما او به این نکته فکر می کرد که گرافیت پودرشده باید اشعه ی مادون قرمز بیشتری را بازتاب کند.
پژوهش جسیکا یکی از پژوهش های برتر در میان بیش از 70 کشور جهان در رقابت سالانه نمایشگاه مهندسی و علمی بین المللی 2015 شناخته شد. جسیکا مزایای دیگر این اختراع را این گونه تشریح می کند:" این پوشش سقفی هوای اطراف را هم خنک تر نگه می دارد. به مرور که شهرها بزرگ می شوند گرم تر هم می شوند. پیاده روها و سایر سطوح مانند سطوح آپارتمان ها در زیر نور خورشید گرم تر و گرم تر شده و ذوب می شوند و و خصوصاً در شب همین گرما را به محیط منتقل می کنند. خودروها و دستگاه هایی مانند تهویه ی هوا این گرما را آزاد می کنند. به طور کلی همین مسایل باعث شد که دانشمندان به "اثر جزیره گرمایی شهری" اشاره کنند.
همین اثر می تواند دمای شهر را در مقایسه با مناطقی که سبزه کاری شده اند یا تعداد ساختمان ها کم است نیم درجه ی سانتیگراد یا بیشتر بالا ببرد. گرمای بالا در شهرها می تواند سرعت واکنش های شیمیایی در هوا را افزایش دهد. برخی از این واکنش ها ازون را می سازند که می تواند محرک چشم ها و ریه ها باشد، و به همان نسبت کاهش تولید ازون می تواند با خنک شدن سقف ها رخ دهد." در ایالات متحده ی امریکا و یا سایر کشورها سقف های بسیاری وجود دارد که می توان در هزینه ی مصرف برق و انرژی انها کاهش قابل توجهی به وجود اورد، وتولید ازون را کاهش داد. مطابق بررسی پژوهشگران، متراژ سقف ها در حدود 172 میلیارد مربع فوت در ایالات متحده است، مساحتی بیش از کل ایالت کانکتیکات!
