Radicold, un sistema de refrigeración solar 24 horas a muy bajo costo
Un innovador sistema de refrigeración por agua es capaz de proporcionar refrigeración por radiación diurna y nocturna para cualquier construcción, a muy bajo costo. El sistema Radicold --desarrollado en las universidades de Colorado en Boulder y Wyoming-- podría aumentar la eficiencia de las plantas de generación de energía en verano y conducir a un control de temperatura más eficiente y respetuoso con el medio ambiente para hogares, empresas, servicios públicos e industrias.
La nueva investigación demuestra cómo el metamaterial de enfriamiento radiativo orgánico-inorgánico de bajo costo, que debutó en 2017, se puede escalar en un conjunto de aproximadamente 13 metros cuadrados --lo suficientemente pequeño como para caber en la mayoría de los techos-- y actuar como un tipo de aire acondicionado natural casi sin consumo de electricidad.
"Se pueden colocar estos paneles en el techo de una casa unifamiliar y satisfacer los requisitos de enfriamiento", explica en un comunicado el autor principal del estudio, Dongliang Zhao, investigador postdoctoral en el Departamento de Ingeniería Mecánica de CU Boulder, en Estados Unidos. Los hallazgos de su trabajo se describen este viernes en la revista 'Joule' y aprovechan los principios del enfriamiento radiativo natural.
"A medida que la temperatura de la Tierra se calienta debido al calor absorbido por la luz solar durante el día, emite continuamente luz infrarroja al universo frío todo el tiempo --explica el autor principal del estudio, el profesor Ronggui Yang, de Ingeniería Mecánica--. Durante la noche, la Tierra se enfría debido a la emisión sin la luz solar". El material similar a una película de los investigadores refleja la entrada de casi toda la luz del sol y al mismo tiempo permite que el calor almacenado de un objeto se escape lo más posible, manteniéndolo más fresco que el aire ambiente incluso en el sol del mediodía.
"El material, que ahora podemos producir a bajo costo utilizando las técnicas actuales de fabricación rollo a rollo, ofrece ventajas significativas", apunta el profesor asociado Xiaobo Yin, de Ingeniería Mecánica y del Programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales de CU Boulder.
"Ahora, podemos aplicar estos materiales en la construcción de tejados, e incluso construir sistemas de refrigeración por agua a gran escala como este con ventajas significativas sobre los sistemas de aire acondicionado convencionales, que requieren altas cantidades de electricidad para funcionar", dice el profesor asociado Gang Tan, del Departamento de Ingeniería Civil y Arquitectónica de la Universidad de Wyoming, Estados Unidos.
Reduce la temperatura del agua en las horas más calurosas del verano
Los investigadores probaron su sistema al aire libre en una variedad de condiciones climáticas, incluyendo viento, precipitación y humedad. En los experimentos realizados en agosto y septiembre de 2017, su módulo RadiCold exclusivo mantuvo un recipiente de agua cubierto por el metamaterial 20 grados Fahrenheit más frío que el aire ambiente entre las 12:30 p.m. y a las 3 p.m., momento en el que la luz solar de verano es la más intensa del día.
Los científicos también introdujeron un elemento de programación dinámica en su tecnología, anticipando que las estructuras como las oficinas pueden tener una demanda limitada o nula de enfriamiento durante la noche. Sin embargo, en un sistema integrado en el edificio, se podría agregar una unidad de almacenamiento en frío para capturar el frío a través del fluido de transferencia de calor como el agua en este sistema y permitir que se recupere durante el día siguiente para reducir la tensión de enfriamiento durante los periodos de máxima demanda.
"Hemos construido un módulo que se desempeña en situaciones prácticas del mundo real --dice Yang--. Nos hemos movido bastante lejos y rápido de un nivel de materiales a un nivel de sistema". El módulo RadiCold podría convertirse en una solución viable para la refrigeración suplementaria de hogares unifamiliares, empresas, centrales eléctricas, servicios públicos municipales e instalaciones de centros de datos, entre otras posibles aplicaciones, según Yang.
Fuente:
Ecoticias