Científicos chinos crearon una cerámica para refrigerar edificios sin usar electricidad

Investigadores de la City University de Hong Kong anunciaron un importante avance en el desarrollo de un material que permite mantener los edificios más fríos sin usar electricidad.

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Los resultados se publicaron en la revista Science. Se trata de un material, bautizado como cerámica refrigerante, que logró propiedades ópticas de alto rendimiento para la generación de frío sin energía ni refrigerante. Su rentabilidad, durabilidad y versatilidad lo hacen muy adecuado para su comercialización en numerosas aplicaciones, especialmente en la construcción de edificios.

¿Cómo funciona la cerámica?

Al reducir la carga térmica de los edificios y proporcionar un rendimiento de refrigeración estable, incluso en condiciones meteorológicas diversas en todos los climas, la cerámica refrigerante mejora la eficiencia energética y puede combatir el calentamiento global.

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Según Edwin Tso Chi-yan, profesor asociado de la Escuela de Energía y Medio Ambiente de CityU y uno de los autores del artículo, la PRC se considera una de las tecnologías ecológicas de refrigeración más prometedoras para frenar la creciente demanda de refrigeración de espacios, reducir la contaminación ambiental y combatir el calentamiento global.

Sin embargo, los PRC actuales que utilizan estructuras nanofotónicas están limitados por su elevado coste y su escasa compatibilidad con los usos finales existentes, mientras que las alternativas fotónicas poliméricas carecen de resistencia a la intemperie y de reflexión solar eficaz.

Por qué es un material distinto

“Pero nuestra cerámica refrigerante consigue propiedades ópticas avanzadas y tiene una sólida aplicabilidad. El color, la resistencia a la intemperie, la robustez mecánica y la capacidad de suprimir el efecto Leidenfrost -un fenómeno que impide la transferencia de calor y hace ineficaz la refrigeración líquida en la superficie caliente- son características clave que garantizan la naturaleza duradera y versátil de la cerámica refrigerante”, dijo Edwin Tso Chi-yan.

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La singularidad de la cerámica refrigerante reside en su estructura porosa como material cerámico a granel, que se fabrica fácilmente con materiales inorgánicos muy accesibles, como la alúmina, mediante un sencillo proceso de dos pasos que implica la inversión de fases y la sinterización. “No se necesitan equipos delicados ni materiales costosos, lo que hace muy factible la fabricación escalable de cerámica refrigerante”, detallaron.

En este sentido aclararon que la cerámica refrigerante dispersa eficazmente casi toda la longitud de onda de la luz solar, lo que da como resultado “una reflectividad solar casi ideal del 99,6% (un récord de alta reflectividad solar)” y consigue una elevada emisión térmica en el infrarrojo medio del 96,5%. Estas avanzadas propiedades ópticas superan las de los actuales materiales de última generación.

“La cerámica de refrigeración está hecha de alúmina, que proporciona la deseada degradación por resistencia a los rayos UV, que es una preocupación típica de la mayoría de los diseños de PRC basados en polímeros. También presenta una extraordinaria resistencia al fuego, ya que soporta temperaturas superiores a 1.000 °C, lo que supera las capacidades de la mayoría de los materiales PRC basados en polímeros o metales”, afirmó Tso Chi-yan.