El consumo energético se puede reducir sin utilizar electricidad: un nuevo material refrigerante promete ser la clave

Un grupo de científicos ha desarrollado una nueva película bioplástica. Aunque lo realmente sorprendente son sus características. Y es que es capaz de enfriar de manera pasiva edificios y otras superficies sin necesidad de electricidad.

El material, descrito en el último número de Cell Reports Physical Science, refleja casi la totalidad de la radiación solar. Permite reducir la temperatura de las superficies recubiertas hasta en 9,2 °C bajo exposición solar directa.

Según los autores, la metapelícula bioplástica podría reducir el consumo de energía en edificios hasta en un 20% anual en algunas de las ciudades más cálidas del mundo. Esto representaría un avance relevante para la eficiencia energética y la sostenibilidad.

La alternativa sostenible al aire acondicionado: no consume energía y reduce la temperatura interior en 4 ºC

La investigación, que ha sido liderada por la Universidad de Zhengzhou (China) y la del Sur de Australia (UniSA), puso el foco en la creación de un material fabricado a partir de ácido poliláctico (PLA).

Se trata de un bioplástico común derivado de plantas. Para ello, se emplea una técnica de separación a baja temperatura. El resultado es un material capaz de reflejar el 98,7% de la luz solar y minimizar la ganancia de calor.

El PLA ya se emplea de manera habitual en envases y otros productos biodegradables, pero hasta ahora su uso en materiales de refrigeración había estado limitado.

Destacaba por tener una baja resistencia a condiciones extremas, como la radiación ultravioleta o la exposición a agentes químicos. Sin embargo, la nueva metapelícula supera estas limitaciones.

Según el estudio, mantuvo una capacidad de refrigeración de hasta 6,5 °C incluso después de 120 horas en ácido fuerte. Además, soportó el equivalente a ocho meses de exposición a rayos UV en exteriores.

Funcionamiento

El principio de acción de esta metapelícula se basa en la refrigeración radiativa pasiva. Es decir, el material refleja la radiación solar. Al mismo tiempo, permite que el calor interno de los edificios se disipe directamente hacia el exterior.

De esta manera, las estructuras recubiertas pueden mantenerse más frías que el aire circundante, incluso durante las horas de mayor insolación.

Ilustración de la metapelícula bioplástica. Universidad de Australia del Sur

En pruebas de campo realizadas en China y Australia, los investigadores observaron reducciones medias de temperatura de 4,9 °C durante el día y de 5,1 °C a lo largo de la noche.

Por esta razón, el doctorando y autor del estudio Yangzhe Hou, de la UniSA y de la Universidad de Zhengzhou, destaca que este descubrimiento "representa un gran avance en la ingeniería de materiales sostenibles".

Incluso apunta que "podría ayudar a combatir el aumento de las temperaturas globales y las ciudades más cálidas".

Uno de los aspectos más relevantes es que este sistema no depende de la electricidad ni de componentes mecánicos, a diferencia de los equipos de aire acondicionado convencionales.

"Nuestra metapelícula ofrece una alternativa ecológica al aire acondicionado, que contribuye significativamente a las emisiones de carbono", afirma Hou.

'Reinvención' del sector

Hasta ahora, la mayoría de las tecnologías de refrigeración radiativa pasiva se basaban en polímeros o cerámicas de origen petroquímico. Estos materiales ofrecen un buen rendimiento, pero plantean problemas ambientales debido a su difícil degradación y su huella de carbono en el proceso de producción.

"Una alternativa natural al aire acondicionado": el invento que enfría edificios sin utilizar gas refrigerante ni electricidad

El coautor del estudio, Xianhu Liu, de la Universidad de Zhengzhou, señala que "al utilizar PLA biodegradable, presentamos una alternativa ecológica. Ofrece alta reflectancia solar, alta emisión térmica, sostenibilidad y durabilidad".

La propuesta, por tanto, se sitúa en la intersección entre eficiencia energética y sostenibilidad medioambiental, dos de los retos más urgentes en la investigación de materiales avanzados.

Impacto potencial

Las simulaciones realizadas por el equipo científico indican que la metapelícula podría reducir el consumo anual de energía en edificios hasta en un 20,3%.

La magnitud de esta cifra adquiere relevancia si se considera la creciente demanda de aire acondicionado en áreas urbanas con climas cálidos. Un fenómeno que incrementa tanto el consumo eléctrico como las emisiones de gases de efecto invernadero.

El invento que jubilará al aire acondicionado: enfría 9 grados la temperatura de casa sin usar electricidad

Motivo por el que el profesor Jun Ma, de la Universidad del Sur de Australia y coautor del estudio, subraya que el hallazgo no se limita a resultados de laboratorio. Y asegura que su película es "escalable, duradera y completamente degradable".

De momento, los investigadores estudian aplicaciones en distintos ámbitos más allá del sector de la construcción. Entre las posibles utilidades mencionan el transporte, la agricultura, la electrónica e incluso el campo biomédico, con especial atención al desarrollo de apósitos refrigerantes para heridas.