En todos los tiempos, la sociedad ha tenido que arreglárselas para enfriar hogares y alimentos sin contar con un aparato de aire acondicionado. Probablemente, el sistema más antiguo y básico para mitigar el efecto del sol sobre nuestras cabezas es la sombra de un árbol. Otra solución, presente en los pueblos de la cuenca Mediterránea desde tiempos inmemoriales, es la utilización de pintura blanca para reflejar la radiación solar. Partiendo de esta última premisa, la técnica del enfriamiento radiativo diurno pasivo aprovecha las cualidades reflectantes de los materiales y añade elementos con capacidad de emisión térmica de infrarrojos. Es decir, capaces de emitir más calor del que reciben. Para ello hacen falta materiales bastante sofisticados, a menudo basados en la nanotecnología, capaces de reflejar selectivamente ciertas longitudes de onda del espectro solar y mandarlas de vuelta al espacio exterior. Sin embargo, en el MIT han apostado por emplear materiales muy sencillos para lograr este tipo de enfriamiento. Y los resultados de este proyecto tecnológico parecen alentadores.
En realidad, el sistema desarrollado por Bikram Bhatia y el resto de su equipo no es más que una versión evolucionada del clásico quitasol. El secreto reside en combinar una base capaz de emitir radiación infrarroja media y un reflector que bloquee los rayos solares directos. La disposición de la tira reflectora se corresponde con la trayectoria del sol, por lo que se prescinde de la necesidad de utilizar sistemas de seguimiento activo. Debajo, los investigadores han instalado una caja que cuenta con varios elementos que poseen diversas finalidades. Por un lado, está el emisor de infrarrojos, que es una lámina de cobre pintada de blanco y depositada sobre un aislante. A continuación, irían dos láminas de polietileno con una pequeña cámara de aire que minimizan la transmisión de radiación solar difusa. Por último, todo el perímetro de la caja se recubre con una película de papel de aluminio pulido para minimizar la transferencia de calor radiante parasitaria, esto es, el calor que se transmite de una superficie a otra. El resultado en las pruebas fue una reducción de 6 °C con respecto a la temperatura ambiente.
No obstante, el experimento se llevó a cabo en el área de Boston, ciudad costera con gran humedad ambiental, factor que bloquea la emisión de infrarrojos. Los investigadores estiman que en zonas con menor humedad la eficiencia de este proyecto tecnológico sería mucho mayor, con un enfriamiento teórico máximo de hasta 40 °C. Este sencillo dispositivo podría ser de gran utilidad en zonas sin acceso a electricidad o para complementar otros sistemas de enfriamiento existentes y reducir así el consumo eléctrico.
Pinturas refrigerantes
Cuando se expone al cielo, el recubrimiento de polímero poroso PDRC refleja la luz solar y emite calor para alcanzar temperaturas significativamente más bajas que los materiales de construcción típicos o incluso el aire ambiente. Crédito: Jyotirmoy Mandal / Columbia Engineering
Uno de los últimos desarrollos en el campo de la refrigeración es la pintura de polímeros anunciada por los investigadores de Columbia Engineering (la escuela de ingeniería de la Universidad de Columbia). Este material nanoporoso se puede aplicar a edificios, depósitos de agua y otras estructuras con una eficiencia similar al sistema de enfriamiento pasivo desarrollado por Bhatia en el MIT. Así, en las pruebas también se logró una reducción una de 6 °C en la temperatura del soporte. En estos momentos el equipo de la Universidad de Columbia está explorando las aplicaciones comerciales de esta pintura, así como la escalabilidad de su producción. Parece que no hay tregua en la guerra contra los aparatos de aire acondicionado.
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