Una innovadora propuesta ha surgido de un equipo de estudiantes que ha desarrollado un material de enfriamiento radiativo pasivo, capaz de reducir la temperatura dentro de los edificios en aproximadamente 5°C durante los meses de verano. Inspirado en la capacidad de la hormiga plateada del Sahara para sobrevivir en ambientes extremadamente calurosos, este nuevo material, denominado (Sub)Ambient, promete ofrecer una alternativa ecológica a los sistemas de aire acondicionado convencionales.
La crisis climática y la necesidad de innovación
Las estadísticas recientes publicadas por la Comisión Europea muestran que la década 2011-2020 fue la más calurosa registrada, con temperaturas que en 2019 superaron en 1,1°C los niveles de la era preindustrial. Este incremento en las temperaturas globales ha intensificado la frecuencia y severidad de las olas de calor, haciendo urgente la búsqueda de soluciones sostenibles para enfriar los interiores de los edificios sin contribuir aún más al cambio climático. El aire acondicionado, aunque eficaz, consume grandes cantidades de energía y emite gases de efecto invernadero, exacerbando el problema. En este contexto, el desarrollo del (Sub)Ambient representa un avance significativo.
Inspiración en la naturaleza: La hormiga plateada del Sahara
El diseño del (Sub)Ambient se basa en la adaptabilidad de la hormiga plateada del Sahara, que utiliza el enfriamiento radiativo pasivo para mantenerse fresca bajo el ardiente sol del desierto. Este insecto ha evolucionado para reflejar gran parte de la radiación solar y emitir infrarrojos que atraviesan la ventana atmosférica, permitiéndole mantener su cuerpo a una temperatura significativamente inferior a la del ambiente. Siguiendo este principio, el (Sub)Ambient está diseñado para reflejar casi toda la radiación solar incidente y emitir calor en forma de radiación infrarroja, lo que resulta en una reducción de la temperatura interna de los edificios hasta en 5°C, actuando como un escudo térmico.
Composición ecológica: Cáscaras de huevo y nanocelulosa
Uno de los aspectos más destacados del (Sub)Ambient es su composición, que incluye materiales ampliamente disponibles y respetuosos con el medio ambiente. El principal componente es el carbonato de calcio, extraído de cáscaras de huevo, un residuo abundante y con excelente capacidad de reflexión de la luz. Para unir estos componentes, se emplea nanocelulosa, un material biodegradable que también puede obtenerse de residuos agrícolas. La elección de estos materiales no solo promueve la reutilización de desechos, sino que también asegura que el producto final sea completamente biodegradable.
Los estudiantes realizaron diversas pruebas con diferentes cantidades de carbonato de calcio y nanocelulosa, así como con varios moldes, para optimizar la reflectividad y la emisividad del material. El resultado es un material flexible y estable que puede adaptarse a diferentes formas y superficies, garantizando un rendimiento óptimo en diversas aplicaciones.
Innovación en el mercado: Un material reutilizable y sostenible
El (Sub)Ambient se distingue de otros materiales de enfriamiento radiativo pasivo ya disponibles en el mercado, como los recubrimientos permanentes y los films fotónicos multicapa. A diferencia de estos, el (Sub)Ambient puede retirarse durante los meses de invierno, evitando así un enfriamiento excesivo del interior de los edificios y la consecuente necesidad de aumentar el uso de calefacción. Esto no solo lo convierte en una solución más versátil, sino también más eficiente energéticamente.
Además, el proceso de fabricación del (Sub)Ambient es relativamente simple y de bajo costo, ya que no requiere metales preciosos ni consume grandes cantidades de energía, a diferencia de los films fotónicos multicapa. El material se produce mezclando carbonato de calcio con nanocelulosa, añadiendo un aditivo, separando el agua de la mezcla y sometiéndolo a un moldeado en caliente. Al final de su vida útil, el (Sub)Ambient se descompone completamente sin dejar residuos nocivos, cerrando así el ciclo de vida de manera sostenible.
El (Sub)Ambient representa un avance significativo en la búsqueda de soluciones de enfriamiento sostenibles y efectivas. Al combinar inspiración en la naturaleza, uso de materiales reciclados y biodegradables, y un enfoque en la eficiencia energética, este nuevo material tiene el potencial de transformar la manera en que mantenemos frescos nuestros hogares en un mundo cada vez más caluroso. La posibilidad de reducir la temperatura interna de los edificios sin dañar el medio ambiente es un paso importante hacia un futuro más sostenible y resiliente frente al cambio climático.
Más información: www.jamesdysonaward.org
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