Principia

Los progresos en las tecnologías de enfriamiento radiativo han mejorado sustancialmente la efectividad en la bajada de temperatura de los dispositivos en condiciones de luz solar directa.  No obstante, los experimentos siguen siendo decepcionantes respecto a su potencial teórico esperado debido a que se observa una absorción solar considerable y un pobre aislamiento térmico en el emisor.  Una nueva investigación ha mejorado las posibilidades de uso de este método consiguiendo una diferencia de temperatura de 13 grados con respecto a la temperatura exterior en un día soleado a mediodía.

La innovación que añade el equipo de investigadores con respecto a experimentos anteriores es una capa de un aislante especial llamado aerogel, y cuya composición está formada de polietileno. Este material es capaz de reflejar la luz solar en un 92.2% usando un grosor de 6 milímetros,  al mismo tiempo  que es transparente a los rayos infrarrojos, dejando pasar casi un 80% para el mismo grosor de la capa, y además de baja conductividad térmica como el aire. De esta forma se consigue que la luz solar que incide sobre el dispositivo no lo caliente por reflejarse en un porcentaje alto, al mismo tiempo que el dispositivo también puede liberar el calor que posee dejando que la radiación infrarroja sea emitida al exterior. Así se consigue que el dispositivo baje su temperatura por debajo de la temperatura ambiente.

Según indica la investigación, publicada en la revista Science Advances, para comprobar la efectividad del dispositivo se realizaron pruebas en el desierto de Atacama, Chile, por sus condiciones de sequedad e intensa radiación solar. Según las medidas obtenidas el dispositivo consiguió bajar su temperatura 13 grados respecto a la temperatura ambiente a pleno sol a mediodía. Pruebas similares en el MIT en Massachusetts, dieron como resultado una bajada de 10 grados respecto de la temperatura ambiente.

El enfriamiento radiativo es el proceso  principal por el cual los objetos a altas temperaturas respecto al medio que las rodea emiten radiación infrarroja, lo cual provoca el enfriamiento del cuerpo al ceder su calor en forma de radiación.

La aplicación de la técnica de enfriamiento radiativo se está empezando a usar en sistemas de aire acondicionado para aumentar su eficiencia. No obstante, los investigadores consideran en su investigación que el dispositivo podría conseguir descender su temperatura hasta 50 grados según los cálculos teóricos. Por lo que pretenden seguir trabajando en optimizar el sistema.

Las aplicaciones de esta forma de enfriamiento son muy variadas: tanto en lugares remotos dónde el acceso a la electricidad es escaso, así como un sistema de enfriamiento inicial en dispositivos de enfriamiento eléctrico para conseguir que fuesen más eficientes con menos potencia. 

Referencia: Leroy et al. 2019. High-performance subambient radiative cooling enabled by optically selective and thermally insulating polyethylene aerogel. Science Advances.