Una nueva tecnología, conocida técnicamente como “superficie óptica especializada”, desarrollada por investigadores de la Universidad de Stanford, puede enfriar el agua que fluye por ella a una temperatura inferior a la del aire circundante, haciendo uso de un proceso natural llamado “enfriamiento radiante del cielo”, con lo cual es posible enfriar espacios interiores sin usar electricidad.

Desde el año 2013, Shanhui Fan, profesor de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Stanford, junto con otros investigadores, ha empleado el techo de un edificio del campus para hacer pruebas con una superficie óptica parecida a un espejo, que podría ser el futuro del aire acondicionado y la refrigeración sin usar electricidad.

En 2014, el equipo publicó un estudio en el que se demuestra que este sistema de enfriamiento, conocido técnicamente como “superficie óptica especializada”, puede enfriar el agua que fluye a través de ella a una temperatura inferior a la del aire circundante. La investigación se basa en un proceso natural llamado “enfriamiento radiante del cielo”.

Este fenómeno es un proceso que todos (humanos y materia) realizamos, como resultado de los momentos en que las moléculas liberan calor. Un ejemplo es el calor que sale de una carretera cuando se enfría después de la puesta del Sol. Los científicos explican que este fenómeno es notable en una noche despejada porque, sin nubes, el calor que nosotros irradiamos (y también el que irradia todo lo que nos rodea), puede salir más fácilmente a través de la atmósfera de la Tierra e irse al espacio exterior.

Aunque nuestros propios cuerpos liberan calor a través del enfriamiento radiativo, en un día soleado no disminuirá nuestra temperatura, porque la luz del Sol calienta más que el enfriamiento radiante del cielo. Para resolver este problema en lo tocante a su aprovechamiento, los científicos utilizan, sobre una superficie, una película óptica multicapa que refleja aproximadamente el 97% de la luz solar y que, al mismo tiempo, es capaz de despedir la energía térmica de la superficie a través de la atmósfera. Sin el calor de la luz del Sol, el efecto del enfriamiento radiativo permite la refrigeración por debajo de la temperatura del aire circundante, incluso en un día soleado.

En 2014, el sistema constaba de pequeñas obleas de aproximadamente 8 pulgadas de diámetro, en las que se demostró cómo se enfriaba la superficie. El siguiente paso fue ampliar la tecnología. Por ello, los investigadores crearon un sistema de paneles en el que las superficies ópticas especializadas se colocaron sobre tubos de agua. Lo probaron en el techo de un edificio de Stanford en 2015. Estos paneles tenían un poco más de 2 pies de longitud cada uno y se observó que fueron capaces de reducir la temperatura del agua entre 3 y 5 grados Celsius por debajo de la temperatura del aire ambiente durante un periodo de tres días.

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El profesor Fan y su equipo aplicaron este experimento en el techo de un edificio comercial en Las Vegas, en donde utilizaron un sistema de compresión de vapor con un condensador enfriado por sus paneles. Descubrieron que, en los meses de verano, el sistema enfriado por sus paneles ahorró 14.3 MWh de electricidad, una reducción del 21% en la electricidad usada para enfriar el edificio. Durante todo el periodo de pruebas, los ahorros diarios de electricidad fluctuaron entre 18 y 50%.

Como siguiente paso, el profesor y sus investigadores asociados, Aaswath Raman y Eli Goldstein fundaron la compañía SkyCool Systems, que está trabajando en nuevas pruebas y en la comercialización de esta tecnología.

En este 2017, SkyCool Systems está midiendo la energía ahorrada cuando los paneles se integran con los sistemas tradicionales de aire acondicionado y refrigeración en una instalación de pruebas.

En el sitio web de la compañía, los científicos de Stanford señalan que “los sistemas de aire acondicionado y refrigeración consumen el 17% de la electricidad generada en todo el mundo y son responsables del 10% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Nuestra visión es mejorar la eficiencia de todos los sistemas de refrigeración aprovechando un recurso renovable sin explotar: el cielo”.

Fuente:
http://news.stanford.edu/
SkyCool Systems:
http://skycoolsystems.com/
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