¿Nos acercamos al futuro del enfriamiento sin energía?

Hace un tiempo, en la primera edición de Universo Paralelo, hablamos sobre el enfriamiento radiativo y de cómo, en el futuro, podría cambiar la forma en que refrescamos nuestros ambientes sin consumir energía. Bueno, resulta que ese futuro se acerca rápidamente.

Primero, recordemos un poco de qué se trata el enfriamiento radiativo. Todos los cuerpos emiten radiación; en particular, los cuerpos en la Tierra emiten radiación infrarroja, correspondiente a una temperatura cercana a los 27 °C. Esta radiación es, en parte, emitida en longitudes de onda de entre las 8 y 13 micras, intervalo en el que la atmósfera es muy transparente y la radiación puede escapar al espacio sin dificultad.

• Por esta razón, diseñamos materiales que reflejan la luz solar y emiten la mayor parte de la energía dentro de esa ventana, permitiendo el enfriamiento incluso por debajo de la temperatura de los alrededores.

Pero hay algunos inconvenientes. Para que este mecanismo funcione, es necesario tener las superficies mirando hacia el cielo –hacia el espacio–. Por lo tanto, solamente podríamos usar estos diseños en una superficie horizontal, como los techos de los edificios. Si se utilizaran en superficies verticales, capturarían energía del suelo y tendrían menos acceso al cielo, limitando su efecto de enfriamiento.

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¿Y qué hay de nuevo? Pues bien, lo anterior ya no es completamente cierto. Recientemente, en una colaboración entre investigadores de Estados Unidos y China, estos publicaron un artículo en la revista Science, en donde presentan el diseño de un nuevo material que permite el enfriamiento en superficies verticales, como las paredes de los edificios.

El truco es llamado “emisor térmico angularmente asimétrico”. A pesar de este nombre vistoso, la idea no parece tan compleja. Los investigadores diseñaron un material compuesto de pequeños dientes de sierra, similar a la sierra de un serrucho universal, con su lado horizontal de cara al cielo y el lado inclinado apuntando hacia el suelo.

Estos “dientes”, de 1 mm de ancho, además fueron recubiertos con nitruro de silicio, plata y un polietileno nanoporoso para garantizar la emisión de energía hacia el espacio y la reflexión tanto de la luz solar como de la energía proveniente del suelo.

• Los investigadores probaron el material en un día muy caluroso y soleado al mediodía con una temperatura de 41 °C (¡y una temperatura del suelo de 58 °C!). El material, a pesar de ello, se mantuvo por debajo de los 39 °C.

Esto nos pone cada vez más cerca del uso de este tipo de tecnologías llamadas pasivas –que no requieren de energía para operar–, las cuales tendrán un alto impacto en la reducción del consumo de energía.

De todas formas, puede que aún no logremos prescindir totalmente de sistemas como el aire acondicionado o un buen refrigerador para resolver nuestra necesidad de una cerveza bien helada.