La cuarta ola de calor en España ha dejado esta semana temperaturas asfixiantes. En Sevilla, por ejemplo, se espera alcanzar este viernes los 44 grados. Todo apunta a que los próximos veranos no van a ser más frescos, sino todo lo contrario. Con estas condiciones pasar tiempo en la calle se convierte en un riesgo para la salud, que la tecnología puede evitar.

Para ello, un equipo de investigadores de Sevilla ha diseñado tres ambientes climatizados que se instalarán en el centro de la capital andaluza para rebajar la temperatura con energía solar. Permitirá así a sus vecinos disfrutar de espacios públicos esenciales y ahorrar la electricidad que consumen los aires acondicionados en casa.

En el distrito de la Macarena, hay un barrio sevillano donde los próximos veranos el sol no obligará a sus habitantes a encerrarse en sus casas. Podrán disfrutar de una plaza ajardinada, esperar el bus o estudiar al aire libre en el colegio público cercano, gracias a un ingenioso sistema de refrigeración al aire libre diseñado por investigadores de la Universidad de Sevilla.

Diseño de la plaza climatizada Universidad de Sevilla Omicrono

Un equipo de la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla ha creado un sistema de agua impulsado por paneles solares que han aplicado a distintas escenas o ambientes, partiendo de una marquesina para esperar el autobús donde la energía solar mitiga hasta en 20 grados el sofocante calor del verano.

De esa idea inicial han surgido tres soluciones diferentes que se concentrarán en la misma manzana en 2024, cuando se termine su construcción. El primero es la parada de autobús en la calle Manuel Villalobos, el segundo un aula exterior climatizada para actividades en el colegio que hay en esa misma calle, el centro Arias Montano. Y el tercero, una plaza fresca y ajardinada para disfrutar del verano al aire libre, también en esa zona. Los dos últimos, además, cuentan con un diseño más atractivo para adornar el barrio, además de aportar energía limpia y barata al vecindario con el uso de paneles solares.

Esperando el bus

Aunque la marquesina no sea la más espectacular de los tres escenarios, los investigadores de Sevilla han detallado su funcionamiento en un estudio publicado en la revista ScienceDirect. José Sanchez, director del equipo y profesor de Ingeniería Energética en la Universidad de Sevilla, asegura a EL ESPAÑOL-Omicrono que "la construcción de la marquesina puede ser más barata que las paradas de autobús tradicionales".

La marquesina se compone de varios elementos. Por un lado, el diseño básico con techo para dar sombra a los usuarios del transporte público. Por otro, los paneles solares que se sitúan en el techo y el tanque de agua que se esconde bajo el suelo. La idea no solo es dar sombra y aprovechar la luz solar para generar energía limpia, sino refrescar el ambiente en la parada de autobús con rociadores refrescantes.

Diseño de la marquesina con climatización y energía solar Universidad de Sevilla Omicrono

Cuando una persona se aproxima y se detiene para esperar el bus, los sensores de movimiento que integra la parada activan el sistema de refrigeración. Es entonces cuando la energía generada por los paneles solares impulsa el agua fresca del tanque hacia el exterior, a través de unos poros del tamaño de un garbanzo que hay en el metal de la marquesina.

Gracias a los sensores detectores de personas y de temperatura, el sistema solo se activa y consume agua y energía cuando es necesario. Los vaporizadores se mantienen activos durante unos 20 minutos, tiempo aproximado que puede estar una persona esperando su autobús.

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Para conseguir este efecto refrescante, dentro de la chapa perforada se han colocado dos circuitos de agua en el techo y dos en el frente. Cada módulo de refrigeración está conectado en serie, formando 4 circuitos de 3 módulos. Los módulos del techo tienen una longitud de 1,6 metros y los del frente 2,4.

El agua del tanque o aljibe se refresca por la noche, circulando por las tuberías de las paredes hasta el techo y cayendo en forma de cascada por encima de los paneles solares, para terminar regresando al circuito. De ahí que cuánto más grande sea la estructura, más fácilmente se refrescará el agua. Igualmente sirve para limpiar los paneles y refrescar el ambiente nocturno. Además, han incluido pozos para recoger el agua de lluvia y regenerar al aljibe.

Sistema de radiantes dentro de la marquesina Universidad de Sevilla Omicrono

Por la noche se requiere algo más de consumo energético para bombear más rápido el agua y enfriarla, pero el equipo asegura que sigue siendo un gasto mínimo en comparación con lo que generan los paneles. El resto de la electricidad generada por las placas solares durante el día que no se utiliza en la estructura se vuelca en la red eléctrica local para aprovecharla en otros servicios de la comunidad y así evitar el gasto y espacio que ocuparía una batería de almacenamiento.

El invento puede llegar a enfriar las paredes y crear un refugio fresco de entre 17 y 18 grados centígrados, sin embargo, sus creadores advierten que se debe usar de manera racional. "Ponerlo muy fresco significa que el agua del aljibe se va a calentar muy pronto y vas a tener menos autonomía. La marquesina está pensada para que sea de verdad un refugio climático, para que se utilice cuando realmente hace falta", nos explica Sánchez. 

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Por este motivo, van a intentar marcar los 22 o 23 grados en las paredes para conseguir más autonomía y aguantar hasta 4 días que es lo que están durando aproximadamente las olas de calor. Para comprobar la eficacia del prototipo, se han llevado a cabo pruebas en una cámara climática totalmente sensorizada, pero los próximos ajustes se realizarán con las primeras construcciones definitivas para valorar la confortabilidad de los usuarios. 

Las tres estructuras pasarán por una fase inicial de vigilancia donde los investigadores cotejaran con los usuarios las comodidades de cada zona climática."Necesitamos calibrarlo con los experimentos in situ, donde aparece la variable de 'oye tú, ¿cómo estás?'. Queremos que la gente nos diga 'pues yo estoy suficientemente bien' y entonces podremos pasar de 24 a 26 grados, por ejemplo", dice Sánchez. Una vez establecido el objetivo climático, el sistema está diseñado para que termine regulándose de forma autónoma según haya gente en la zona, el clima de esos días y los horarios.

Igualmente, los responsables del invento ven factible modificar ligeramente el sistema para incluir calefacción en las paradas de autobús u otras estaciones, en aquellas regiones o países donde sea más prioritario calentar en invierno que reducir el impacto del calor sofocante del verano.

El colegio y la plaza

"La marquesina es 100% diseño nuestro, es decir, es metálica. No es que sea fea, pero se ve a la legua que está hecha por ingenieros", bromea Sánchez. Los demás modelos, como la pégola para el colegio, cuentan con materiales como madera y un diseño más elegante y moderno. 

Aula al aire libre climatizada en colegio Universidad de Sevilla Omicrono

Así, una parte del patio del colegio público Arias Montano quedará cubierta por una plataforma de 1.000 metros cuadrados que refrescará a los alumnos en los días más calurosos del periodo escolar. Los estudiantes de este colegio público podrán dar clase al aire libre y realizar otras actividades protegidos del calor. En este caso, se ha diseñado una pérgola transparente que deja pasar la luz a demanda y por la que se ve correr el agua en el techo.

Este sistema ofrece una climatización más prolongada que la marquesina, durante hora y media como tiempo máximo. Es un dato que mejora aún más el tercer elemento climatizado de este proyecto, la plaza. En ella planean realizar un tratamiento intensivo, con una estructura de mayor tamaño para ofrecer climatización durante hasta 3 horas en los momentos de mayor calor mientras las personas están sentadas en los bancos o haciendo ejercicio.

Diseño de la plaza climatizada Universidad de Sevilla Omicrono

"Aquí se ha decidido eliminar la glorieta y hacer una nueva plaza con zona peatonal y un tráfico mínimo", explica José Sánchez. La estructura estará rodeada de árboles, que también refrescarán el ambiente pero tardarán varios años en contar con el tamaño apropiado para dar sombra a toda la zona. Hasta que eso ocurra, el sistema permitirá reducir la temperatura y dar descanso a los vecinos en verano.

Construcción económica

Es posible que muchos lectores estén pensando que este diseño implica un coste muy elevado, pero sus creadores desmienten esta idea. "La solución radiante que nosotros proponemos es mucho más barata que el vidrio antivandálico que tienen las marquesinas tradicionales", esgrime Sánchez. Ese ahorro inicial en los materiales se invertirá en los elementos adicionales del proyecto, como los paneles fotovoltaicos y la red de agua. 

Los tres proyectos ya están en marcha. Su construcción se iniciará en 2024 y para 2025 serán totalmente autónomos, sin la supervisión del equipo de investigadores de la Universidad de Sevilla. Juntos han supuesto un presupuesto de 800.000 euros, financiado con fondos europeos.

Explica Sánchez que, para que el coste de esta nueva instalación resulte rentable a los municipios y ciudades, deben instalarse por completo, con una cimentación nueva. "Aunque parezca que las marquesinas son un mobiliario como un banco, en realidad tienen una cimentación y unos pilares", explica sobre la marquesina. Ante esa necesidad de renovación completa, el coste sería similar al de colocar un modelo tradicional.

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