Compartiendo las mejores prácticas para el enfriamiento radiativo

Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST)

Imagen: Los dispositivos de enfriamiento radiativo ofrecen enfriamiento sin electricidad al irradiar calor que no es absorbido por la atmósfera, sino que escapa de la atmósfera de la Tierra al espacio exterior.ver más

En un mundo que experimenta un mayor estrés por calor, una tecnología de enfriamiento sin emisiones de carbono que no consuma electricidad y que funcione arrojando calor directamente al espacio exterior sería un avance innovador. Sin embargo, la mala estandarización y la falta de transparencia están obstaculizando esta prometedora tecnología, conocida como enfriamiento radiativo. Las directrices de mejores prácticas[1], esbozadas por Qiaoqiang Gan, investigador líder en enfriamiento radiativo de KAUST, podrían ayudar a volver a encaminar el campo de la investigación.

Los dispositivos de enfriamiento radiativo ofrecen enfriamiento sin electricidad al irradiar calor dentro de un rango estrecho de longitud de onda llamado ventana atmosférica transparente. Dentro de esta ventana, el calor no es reabsorbido por la atmósfera, sino que escapa al espacio, que, a tres grados sobre el cero absoluto, actúa como un enorme disipador de calor y absorbe fácilmente el calor emitido. "La tecnología es particularmente atractiva para abordar las necesidades de refrigeración locales en Arabia Saudita", afirma Gan.

Muchos materiales presentan enfriamiento radiativo durante la noche. "El desafío clave es lograr un enfriamiento por debajo de la temperatura ambiente bajo la luz solar directa", dice Gan. "Se debe minimizar simultáneamente el efecto de calentamiento de la absorción solar y al mismo tiempo maximizar la emisión térmica en la ventana atmosférica". A pesar del desafío, existe un interés cada vez mayor en esta tecnología de enfriamiento sostenible debido a su potencial para contrarrestar el impacto del calentamiento global.

Sin embargo, existen numerosos peligros potenciales al probar e informar sobre nuevos materiales de enfriamiento radiativo, señala Gan. Como el enfriamiento radiativo utiliza el cielo como disipador de calor, la mayoría de los experimentos se llevan a cabo en el ambiente exterior local. "Debido a las condiciones climáticas incontrolables y a las variaciones en los ajustes de medición, resulta difícil comparar y comprender el rendimiento de enfriamiento real de diferentes tecnologías y, por lo tanto, identificar las mejores estrategias entre los diversos diseños de enfriamiento radiativo que se están estudiando", dice Gan.

"Después de discutir estos temas con un editor senior de Nature Sustainability, nos invitaron a escribir un artículo proponiendo criterios estandarizados y procedimientos de caracterización para evaluar el rendimiento del enfriamiento radiativo", agrega Gan. Su equipo desarrolló recomendaciones claras para la caracterización de materiales de enfriamiento radiativo (y procedimientos para calcular el enfriamiento) para mejorar la confiabilidad y comparabilidad de la investigación sobre enfriamiento radiativo.

"Esperamos que este marco contribuya al avance de soluciones de refrigeración sostenibles y eficientes", afirma Gan. Teniendo en cuenta la ola de calor extrema experimentada en 2022 y las temperaturas récord observadas en numerosas ciudades importantes durante la primera mitad de 2023, la necesidad de soluciones de refrigeración sin electricidad se ha vuelto más crítica que nunca, añade. "Al aprovechar el enfriamiento radiativo, que tiene el potencial de generar emisiones de carbono nulas o incluso negativas, podemos abordar eficazmente este desafío global y apoyar el plan estratégico nacional saudí de Visión 2030".

Sostenibilidad de la naturaleza

10.1038/s41893-023-01170-0

Mejores prácticas para el enfriamiento radiativo

3-jul-2023

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