A medida que avanza el calentamiento global, la gente tiende cada vez más a usar ventiladores o aparatos de aire acondicionado. Pero cuanto mayor es dicho uso, más energía es consumida y, en muchos casos, más dióxido de carbono se genera. Gracias a los continuos avances en la refrigeración sin electricidad, unos científicos han conseguido crear un nuevo aerogel capaz de reducir unos 5 grados centígrados la temperatura al emplear un sistema de enfriamiento radiativo diurno subambiental.

 

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Edwin Tso Chi-yan y Wenqi Wang, de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong en China.

 

El enfriamiento radiativo diurno subambiental es una tecnología que refleja la radiación solar y emite radiación térmica hacia el espacio exterior, reduciendo la temperatura de la superficie protegida sin consumir energía. Sin embargo, los sistemas de esta clase se basan en una única superficie expuesta tanto para la reflexión solar como para la emisión térmica, lo que tiende a restar eficiencia a tales sistemas.

 

El nuevo aerogel desacopla espacialmente la reflexión solar y el aislamiento térmico, logrando una transmitancia en la “ventana atmosférica” de hasta el 94,5% y una reflectancia solar del 96,6%.

Un momento de un análisis de la conducta en la banda infrarroja de dos materiales. Uno es de uso común en sistemas de enfriamiento radiativo diurno subambiental y el otro es el nuevo aerogel. (Foto: City University of Hong Kong)

 

El equipo de investigación llevó a cabo pruebas de campo del aerogel en exteriores de Hong Kong así como de Abu Dabi, en Emiratos Árabes Unidos.

 

El equipo evaluó el consumo energético anual de un edificio de apartamentos de cuatro plantas y determinó que un sistema de enfriamiento radiativo diurno subambiental basado en este nuevo aerogel es capaz de reducir significativamente el consumo de energía destinado a la refrigeración.

 

Además de su excepcional capacidad de enfriamiento, el nuevo aerogel es duradero y seguro para un uso prolongado. El equipo sometió una muestra de recubrimiento de enfriamiento radiativo diurno subambiental, que incorporaba este aerogel, a irradiación ultravioleta a 40 grados centígrados durante 75 días (equivalente a aproximadamente dos años de exposición a la radiación ultravioleta en exteriores en Hong Kong). Su reflectancia solar y su transmitancia infrarroja dentro de la ventana atmosférica permanecieron prácticamente inalteradas tras la prueba de envejecimiento acelerado, lo que demuestra su resistencia a la exposición prolongada a la luz solar y su idoneidad para aplicaciones en exteriores a largo plazo.

 

Además, el nuevo aerogel presenta una hidrofobicidad satisfactoria, lo que ayuda a mitigar la contaminación causada por el agua de lluvia y, al mismo tiempo, le confiere propiedades autolimpiantes. Tras ser tratado con un compuesto ignífugo disponible en el mercado, el material no se incendió durante las pruebas de resistencia al fuego, mostrando únicamente una ligera contracción. En resumen, comparado con otros materiales utilizados en sistemas de enfriamiento radiativo diurno subambiental, este nuevo aerogel ofrece un mejor rendimiento tanto en capacidad de enfriamiento como en resistencia al fuego.

 

Edwin Tso Chi-yan, Wenqi Wang y sus colegas exponen los detalles técnicos del nuevo aerogel para sistemas de enfriamiento radiativo diurno subambiental en la revista académica Energy & Environmental Science, bajo el título “Decoupling solar reflection and thermal emission enables deep subambient radiative cooling for building energy savings”. (Fuente: NCYT de Amazings)