El «espejo» que enfría edificios

El 15% de la electricidad que se consume en EEUU se destina a alimentar los aparatos de aire acondicionado de los edificios. Pero que enfriar una vivienda supone un considerable gasto energético es algo que comprueba cualquier consumidor que lo use habitualmente cada vez que le llega una factura.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU) presenta esta semana una nueva tecnología que, según aseguran, permitirá ahorrar electricidad sin tener que pasar calor, pues podría reducir el uso del aire acondicionado o incluso prescindir de él. Se trata de un dispositivo recubierto de un novedoso material que refleja y desvía la luz solar que incide en una superficie, evitando que la caliente. También es capaz de trasladar el calor acumulado en el edificio al exterior.

Según proponen en la revista Nature, este sistema enfriador (que los autores han denominado radiative cooling surface o radiative cooler) podría utilizarse para enfriar vehículos y edificios. Y es que en un mundo cada vez más cálido como el nuestro, se necesitan tecnologías para refrigerar que no requieran energía, sostiene Aaswath Raman, autor principal del trabajo.

Anteriormente, explican, se han desarrollado otros sistemas para enfriar edificios de forma pasiva, con un concepto parecido a éste, utilizando dispositivos que disipaban el calor. Sin embargo, sólo resultaban efectivos durante la noche, cuando la luz solar no incidía directamente. Ahora, han conseguido que también funcione de día fabricando un material compuesto por múltiples capas que, según sostienen, es capaz de reflejar el 97% de los rayos del Sol que de otro modo, calentarían el edificio.

El prototipo que han presentado es una especie de panel circular con forma de espejo. El dispositivo, de 20 centímetros de diámetro, está recubierto por un material ultrafino y compuesto por varias capas que ha sido inventado por estos mismos investigadores y diseñado expresamente para enfriar edificios sin aire acondicionado.

En la ilustración, el panel reflector está recubierto con el material creado para enfriar sin aire acondicionado. Refleja la luz solar (amarillo) que incide en la azotea para evitar que caliente el edificio. Por otro lado, traslada al exterior el calor que hay en el interior de la estructura como radiación infrarroja (rayos morados). En azul se muestran las zonas enfriadas.

Este material realiza una doble función. Por un lado, refleja la luz del Sol que llega a la superficie en la que ha sido colocado, evitando que la caliente. Por otro, traslada al exterior directamente el calor que hay en el interior del edificio como radiación infrarroja.

La radiación infrarroja, invisible, es un tipo de radiación electromagnética y térmica, con una mayor longitud de onda que la luz visible. Por ejemplo, la sensación de calor que una persona tiene cuando permanece cerca de un horno encendido sin tocarlo es luz infrarroja.

Además de por radiación, las otras dos formas en las que el calor se transmite son por conducción, es decir, mediante contacto directo entre dos cuerpos (siguiendo con el mismo ejemplo, al tocar el horno), y por convección, a través del movimiento del aire o de un fluido que lo transporte (sería el calor que emana del horno cuando lo abrimos y estamos cerca).

La radiación infrarroja (invisible), como la que emite el horno sin tocarlo, es la que el material desarrollado en Stanford traslada desde el interior del edificio al espacio exterior. Asimismo, la luz visible que llega del Sol a la azotea es reflejada por esta especie de espejo para evitar que caliente el edificio. Es decir, el material neutralizaría tanto la luz visible como la invisible.

Según aseguran los investigadores, su prototipo fue capaz de reducir la temperatura de un edificio en 5º C. Midieron su eficacia durante un día soleado de invierno en Stanford (California). «Probamos el enfriador de radiación durante siete horas, de día, y brevemente durante la noche, exponiéndolo al aire libre y al sol. La temperatura cerca del enfriador osciló entre los 9º C y los 17º C durante el periodo de prueba», explica a EL MUNDO Aaswath Raman.

El nuevo material está compuesto por varias capas y tiene un grosor de sólo 1,8 micras (una micra equivale a una milésima de milímetro). Un espesor inferior a la hoja de aluminio más delgada que hay en el mercado. Por lo que respecta a su composición, se ha fabricado con siete capas de dióxido de silicio y óxido de hafnio colocadas encima de una delgada capa de plata. Su estructura interna, añaden, está modificada para que los rayos infrarrojos sean trasladados a una frecuencia que permita que salgan al espacio sin que calienten el aire que rodea el edificio.

Los científicos proponen cubrir los tejados con esta especie de espejos, pues su diseño ha sido concebido para que pueda utilizarse a gran escala con un coste bajo de instalación. «Creemos que si seguimos con la investigación y el desarrollo de ingeniería, esta tecnología podría estar disponible en tres o cinco años», calcula Raman.

Antes deben resolver algunos problemas técnicos, como el reto de producir paneles enfriadores más grandes. Por otro lado, afirman que este trabajo podría ser también un primer paso para un objetivo mucho más ambicioso, pues consideran que, siguiendo el mismo principio, el frío del espacio exterior podría llegar a ser utilizado en el futuro para disipar el calor.

Fuente: El Mundo, 27/11/2014

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