Científicos de China y Australia han desarrollado una película de enfriamiento a base de plantas que puede reducir el consumo de energía de los edificios hasta en un 20 por ciento sin utilizar electricidad, ofreciendo una solución potencial al aumento de los costos de enfriamiento urbano a medida que las temperaturas globales aumentan.
El material biodegradable refleja casi el 99 por ciento de la luz solar mientras permite que el calor se disipe hacia el espacio, lo que podría reducir los costos de enfriamiento urbano en una quinta parte, según una investigación publicada hoy en Cell Reports Physical Science. El desarrollo surge mientras el aire acondicionado representa un consumo energético global considerable y las ciudades de todo el mundo buscan alternativas a los sistemas de enfriamiento que requieren mucha energía.
Tecnología de enfriamiento de energía cero
La película de bioplástico funciona mediante enfriamiento radiativo pasivo, imitando cómo la Tierra elimina naturalmente el calor hacia el espacio. Investigadores de la Universidad de Zhengzhou y la Universidad de Australia del Sur crearon el material utilizando ácido poliláctico, un plástico biodegradable derivado de fuentes vegetales como el maíz o la caña de azúcar.
“El material refleja casi toda la radiación solar, pero también permite que el calor interno del edificio escape directamente al espacio exterior”, explica Yangzhe Hou, candidato a doctorado en UniSA. “Esto permite que el edificio se mantenga más fresco que el aire circundante, incluso bajo la luz solar directa”.
El equipo utilizó una técnica especializada de separación a baja temperatura para generar una estructura porosa que optimiza la dispersión de la luz mientras mantiene una degradabilidad completa.
Rendimiento bajo condiciones extremas
Las pruebas de campo revelaron que la película puede lograr un enfriamiento máximo diurno de 9,2 grados Celsius por debajo de la temperatura ambiente, con reducciones promedio de 4,9 grados durante el día y 5,1 grados durante la noche. Las simulaciones por computadora sugieren que la tecnología podría reducir el consumo anual de energía para enfriamiento hasta en un 20,3 por ciento en ciudades como Lhasa, China.
El material demostró durabilidad tras pruebas rigurosas, incluyendo 120 horas en condiciones ácidas y exposición a radiación ultravioleta equivalente a ocho meses de intemperie. Incluso después de estas pruebas, la película mantuvo un rendimiento de enfriamiento de 5 a 6,5 grados por debajo de la temperatura ambiente.
Aplicaciones más amplias
La tecnología muestra potencial más allá de la refrigeración de edificios, con aplicaciones posibles en transporte, agricultura, gestión térmica de dispositivos electrónicos y usos biomédicos.
A diferencia de los materiales de enfriamiento a base de cerámica que generan preocupaciones ambientales por la toxicidad de nanopartículas, este enfoque derivado de plantas mantiene la compatibilidad ecológica durante todo su ciclo de vida.
“Esto no es solo un éxito a escala de laboratorio”, enfatiza el coautor, el profesor Jun Ma de la Universidad de Australia del Sur. “Nuestra película es escalable, duradera y completamente degradable”.
Guillermo David Subreski Román
