Sábado, 18 marzo 2017

Nuevo material refrigerante

Desde siempre uno de los objetivos al construir una casa era su eficiencia energética. Las casas de nuestros abuelos frecuentemente tenían muros de 50 cm de grosor, ese espesor junto con el material utilizado aportaban a las viviendas un buen comportamiento térmico. Desde entonces los materiales han evolucionado, y recientemente un grupo de investigación de la Universidad de Colorado ha presentado en la revista Science un nuevo material.

A la vista, el material es similar a un rollo de film de los que usamos habitualmente en casa al cual se le agregan pequeñas perlas de cristal de polímero para forma un metamaterial. Cuando se refuerza con un recubrimiento de plata se ha obtenido una potencia de refrigeración radiativa (atraer el calor de las superficies e irradiarlo al espacio como radiación infrarroja) de 93 W/m2 bajo luz solar directa.

Este no ha sido el primer material con estas propiedades, en 2014 se presentó otro material compuesto por siete capas alternas de dióxido de hafnio y dióxido de silicio de diferentes espesores, colocado sobre una oblea hecha de silicio. Este metamaterial con buenas propiedades térmicas tenía un inconveniente, era difícil y caro para fabricar de forma masiva. Sin embargo el nuevo material permite métodos de fabricación roll-to-roll estándar a un coste estimado que ronda los 50 céntimos por metro cuadrado.

Las propiedades extraordinarias de este metamaterial permitirían aplicaciones en diversos ámbitos, por ejemplo:

  • energía solar, podría mejorar la eficiencia de las placas solares ya que al incrementar su temperatura a causa de la radiación solar, reducen su rendimiento y vida útil.
  • centrales térmicas destinadas a generación eléctrica, donde es necesaria una gran cantidad de agua en el proceso de refrigeración de sus torres.
  • procesos industriales que requieren enfriamiento, abaratando los costes de operación en el proceso de producción, lo cual implicaría un abaratamiento de los productos.
  • construcción de viviendas, por el efecto pasivo de refrigeración que podría ser utilizado en las construcciones passivhaus.

Sin embargo, el principal uso puede ser el ahorro energético en las viviendas, según una estimación del propio equipo de investigación, con 20 metros cuadrados de su película, colocada encima de una “casa americana promedio”, sería suficiente para mantener la temperatura interna a 20 °C en un día en que estaba a 37 °C fuera. Una dificultad para esta refrigeración será su regulación, un sistema que involucre la película necesitaría probablemente tuberías y bombas de agua para llevar calor desde el interior del edificio. Estas instalaciones conllevan unos costes de mantenimiento que se tendría que estudiar en cada caso.

En cualquier caso se trata de una tecnología que no requiere ni electricidad ni agua para su funcionamiento y que funciona todos los días del año durante 24 horas.