Foto: coolsystems.com
Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles quieren aprovechar la técnica de enfriamiento radiativo para ayudar en el enfriamiento de ambientes y así disminuir la necesidad de aire acondicionado y otros sistemas de enfriamiento responsables de grandes emisiones de carbono y otros gases de efecto invernadero. El equipo, liderado por Aaswath Raman, desarrolló una película delgada similar a un espejo, diseñada para maximizar el enfriamiento radiativo a nivel molecular. La película tiene la capacidad de enviar calor al espacio sin absorber casi ninguna radiación, lo que reduce la temperatura de los objetos en más de diez grados, incluso bajo el sol de mediodía.
En el pasado, el enfriamiento radiativo era una forma de fabricar hielo en lugares desérticos del norte de África, India e Irán, vertiendo agua, al ponerse el sol, en pozos superficiales en la tierra o en bandejas cerámicas aisladas con cañas. Durante la noche, el agua irradiaba su calor hacia el espacio para amanecer convertida en hielo, pese que la temperatura del aire no descendiera jamás bajo el punto de congelación. Este fenómeno se debe a la física del calor, el cual se irradia desde todos los objetos en ondas de luz invisible. El frío, definido como la ausencia de calor, se crea a través de la irradiación del calor hacia el espacio, a través de la atmósfera. Debido a esta dinámica, se genera el calentamiento global con el aumento de los gases de efecto invernadero, los cuales impiden al calor del sol atravesar la atmósfera de vuelta hacia el espacio.
Inspirados en este fenómeno, los investigadores fabricaron su película utilizando nanotecnología para optimizar la reflexión de las longitudes de onda del espectro electromagnético correspondiente al calor. El espesor y la composición de estas capas se diseñaron para interferir con la forma en que viajan las diferentes longitudes de onda de la luz. La radiación solar entrante rebotaría de nuevo en el espacio, pero la radiación térmica saliente rebotaría entre las capas y sólo las longitudes de onda infrarrojas deseadas podrían escapar. Cuando el material se incorpora a los edificios, este es capaz de ayudar a enfriar tuberías y paneles e incluso, en algunos casos, puede reemplazar el aire acondicionado.
Para comercializar esta tecnología, Raman y sus colegas crearon la compañía SkyCool. Su próximo objetivo es hacer más eficientes y menos costosos los materiales para que sean accesibles a más personas y empresas. Según el sitio web de SkyCool, si su tecnología se implementase de forma global, se reducirían 134 millones de toneladas métricas de carbono reducidas.
Esta tecnología podría ser crucial para reducir la huella de carbono de varias industrias, pues los sistemas de enfriamiento suelen emitir gases de efecto invernadero a la atmósfera. En el caso de las tecnologías de la información y comunicaciones (TIC) producen cerca de 300 millones de toneladas de dióxido de carbono al año, siendo los sistemas de enfriamiento en los data center los responsables de un porcentaje significativo de esta emisión. Por ejemplo, utilizar el servicio de correo electrónico de Gmail por un año genera cerca de kilo y medio de dióxido de carbono por usuario, según el Laboratorio Nacional del Departamento de Energía Lawrence Berkeley.
Según la Organización de las Naciones Unidas, muchos de los objetivos del desarrollo sostenible planteados para 2030 son ahora inalcanzables debido a la Covid-19, por lo que deben redoblarse esfuerzos con el objetivo de disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero para evitar las nefastas consecuencias del calentamiento global.
El sistema de enfriamiento libre de emisiones de carbono de Raman y su equipo, en este contexto, puede ser una tecnología clave para que varias industrias reduzcan sus emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, contribuyendo al combate del calentamiento global.
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