Los científicos de la Universidad de Stanford desarrollaron un nuevo tipo de pintura térmica que puede mantener las casas y edificios frescos durante el verano y cálidos en invierno, lo cual reduce significativamente el uso de energía y los costos asociados, así como las emisiones de gases de efecto invernadero.
De acuerdo con investigadores de Stanford, los costos de calefacción y de aire acondicionado representan alrededor del 13 por ciento del uso mundial de energía y alrededor del 11 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Las nuevas pinturas redujeron la energía utilizada para calentar una casa en aproximadamente 36 por ciento, en experimentos con ambientes fríos artificiales, según un estudio publicado hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences, mientras que la energía necesaria para enfriar un hogar se redujo en casi 21 por ciento en condiciones de calor artificial.
En simulaciones de un típico edificio de apartamentos de media altura en diferentes zonas climáticas de los Estados Unidos, con pintura nueva en las paredes y techos exteriores, el uso total de energía para calefacción, ventilación y aire acondicionado disminuyó 7.4 por ciento en el transcurso de un año.
«Se prevé que la energía y las emisiones procedentes de la calefacción sigan disminuyendo debido a las mejoras en la eficiencia energética, pero el uso del aire acondicionado está aumentando, especialmente en las economías en desarrollo en un mundo en calentamiento», dijo el autor principal del estudio, Yi Cui, profesor de ciencia e ingeniería de materiales y de ciencia de fotones en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC.
«Tanto para la calefacción como para el aire acondicionado debemos reducir la energía y las emisiones a nivel mundial para cumplir nuestros objetivos de cero emisiones», señaló Cui, quien dirige el Instituto Precourt para la Energía y el Acelerador de Sostenibilidad, ambos dentro de la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford.
«Cada vez se presta más atención a cómo reducir el intercambio de calor entre los espacios de vida y de trabajo de las personas y su entorno, y se demandan nuevos materiales para mejorar el aislamiento, como películas de baja emisividad para ventanas», apuntó el investigador.
Los creadores destacaron que, actualmente, las pinturas de baja emisividad suelen tener un color plateado o gris metalizado, cuya estética limita su uso; sin embargo, las pinturas recién creadas tienen dos capas aplicadas por separado: una inferior reflectante de infrarrojos con escamas de aluminio, y una superior transparente a infrarrojos con nanopartículas inorgánicas, con una amplia gama de colores.
Cabe resaltar que el espectro infrarrojo de la luz solar provoca el 49 por ciento del calentamiento natural del planeta cuando es absorbido por las superficies, por lo que, para mantener alejado el calor, la pintura se puede aplicar en paredes y techos exteriores.
Para mantener el calor en el interior, las pinturas se aplican a las paredes interiores donde, nuevamente, la capa inferior refleja las ondas infrarrojas que transfieren energía a través del espacio y son invisibles para el ojo humano.
Además de casas y edificios, las pinturas se pueden aplicar para mejorar la eficiencia energética en otros lugares, por ejemplo, para cubrir camiones y vagones de tren utilizados para el transporte refrigerado, en los que los costos de refrigeración pueden representar hasta la mitad del presupuesto de transporte.
«Ambas capas se pueden rociar sobre una variedad de superficies de diversas formas y materiales, proporcionando una barrera térmica adicional en muchas situaciones diferentes», concluyó Yucan Peng , coautora principal del estudio, quien completó su doctorado en ciencia de materiales en Stanford en 2020 y ahora es investigadora postdoctoral en el Laboratorio Geballe de Materiales Avanzados de Stanford.
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