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Enfriar la tierra un techo a la vez

Presentan sistema de enfriamiento de bajo consumo que parece prometedor

Investigadores en los EE.UU., han reacondicionado y ampliado un nuevo sistema de bajo costo que podría proporcionar un enfriamiento eficiente para los hogares y utilizar muy poca o ninguna electricidad, el equipo ha desarrollado una matriz del tamaño de un techo, construida a partir de un material altamente reflectante hecho de vidrio y polímeros, en las pruebas, el sistema logra enfriar o mantener el agua alrededor de 10°C más fría que la temperatura ambiental cuando se expuso a la luz solar del mediodía en verano.

Para ello se desarrolló un módulo de recolección de frío-frío por radiación o RadiCold, el enfoque también podría ampliarse para enfriar las centrales eléctricas y los centros de datos, el sistema se basa en lo que se denomina un meta-material de enfriamiento, que es esencialmente una película diseñada que no se encuentra en la naturaleza, y que ya ha sido probada desde el año pasado, cuando científicos de CU Boulder, publicaron una investigación sobre las propiedades extraordinarias de la nueva película, que refleja casi toda la luz proveniente del sol.

Pero también tiene otro truco de enfriamiento que lo hace bastante especial, pues si usa la película para cubrir el agua, permite que el calor del líquido se escape al aire, entonces, cuando el calor se escapa y no se reemplaza porque el material desvía la luz solar, las temperaturas descienden rápidamente.

Ahora los científicos han mejorado el sistema RadiCold y han construido y probado un conjunto de paneles de 13 metros cuadrados, que es lo suficientemente pequeño como para caber en la mayoría de los tejados, «puede colocar estos paneles en el techo de una casa unifamiliar y satisfacer sus requisitos de enfriamiento», explicó Dongliang Zhao, autor principal del estudio del departamento de ingeniería mecánica de CU Boulder.

Enfriar al Mundo.
El material combina un polímero con esferas de cristal que sirven de disipadoras y una muy delgada capa de plata, que se encarga de hacer de reflectante.

El sistema RadiCold ha sido probado al aire libre en una variedad de condiciones climáticas, en los experimentos llevados a cabo en el verano de 2017 y durante las olas de calor del período estival de este año, el sistema de reflexión mantuvo un recipiente de agua aproximadamente entre 11 y 12°C más fresco que el aire circundante en las horas más cálidas del día.

«Ahora podemos aplicar estos materiales en la construcción de techos e incluso construir sistemas de enfriamiento por agua a gran escala con ventajas significativas sobre los sistemas de aire acondicionado convencionales, que requieren altas cantidades de electricidad para funcionar», aseveró el profesor asociado Gang Tan, otro autor del estudio de la universidad de Wyoming.

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Las aplicaciones en el mundo real de la refrigeración del cielo por radiación requieren un diseño cuidadoso del sistema, junto con una comprensión clara de los efectos del clima en el rendimiento del sistema.

El sistema repele el calor del sol y se auto enfria

El material clave está hecho con microesferas de vidrio incrustadas en una película de polímero, con un fino recubrimiento de plata, con solo 50 micrómetros, es un poco más grueso que el papel de aluminio, otra gran ventaja del material es que puede fabricarse en rollos, lo que facilita su aplicación en aplicaciones residenciales y comerciales.

Los autores dicen que uno de los usos más efectivos del nuevo material sería enfriar las plantas generadoras de energía termoeléctrica, pues estas instalaciones utilizan grandes cantidades de agua y electricidad para mantener las temperaturas de funcionamiento de su maquinaria, usar el nuevo material podría hacerlos más eficientes.

En los últimos años, alrededor del 10% del uso de energía del mundo se destinó al suministro de aire acondicionado, la agencia internacional de energía dice que la tasa se triplicará para 2050, y que el aire acondicionado consume tanta electricidad como la que se usa en China hoy en día, además de todo el CO2 que se produce a medida que se crea electricidad para alimentar estos dispositivos, las unidades de AA, también contienen potentes gases de efecto invernadero en forma de hidrofluorocarbonos.

Los HFC se introdujeron para proteger la capa de ozono, porque la generación anterior de los productos químicos de enfriamiento exacerbó el agujero sobre la Antártida que se había desarrollado en los años ochenta, si bien los HFC son menos dañinos, tienen un gran potencial de calentamiento global.

Desde 2016, los países acordaron que serían eliminados gradualmente en el transcurso de los próximos 15 a 20 años y si esto sucede con éxito, podría tener un impacto significativo en la limitación de futuros aumentos de temperatura de a tierra, ayudando a revertir el cambio climático.

Fuente
Cell

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