Construir muros que hagan más soportables las olas de calor del verano

Con el calor del verano volviéndose cada vez más insoportable y prolongado a lo largo de los años debido al cambio climático, la carga de refrigeración en esta estación también ha ido en aumento. El aislamiento es actualmente la principal solución para impedir que el calor entre en un edificio, pero al aplicar un material adicional que puede retrasar la penetración del calor, puede suprimir el aumento de la temperatura interior y a su vez reducir la carga de refrigeración del edificio.

Un equipo de investigación en Corea ha desarrollado un nuevo material para las paredes de los edificios que puede ayudar a reducir la penetración del calor del exterior. Concretamente, el equipo dirigido por el Dr. Sarng Woo Karng de la División de la Agenda de Investigación Nacional del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) reveló que han logrado reducir la penetración de calor a través de las paredes de los edificios mediante la aplicación de un material de cambio de fase (PCM).

Los PCM son materiales que absorben o liberan calor desde/hacia el área circundante pero no cambian la temperatura durante el cambio de fase. Uno de los tipos más comunes es el aceite de parafina, que se utiliza para hacer velas. Un PCM sólido absorbe el calor al pasar a la fase líquida, por lo que al utilizar un recipiente para mantenerlo cuando está en fase líquida sin causar ninguna fuga, es posible aplicarlo a la pared de un edificio para impedir que el calor entre en su interior.

a) Sección transversal de la pared del PCM; b) Posición de la medición de temperatura, (Foto: Korea Institue of Science and Technology (KIST))

El problema es, sin embargo, que los PCM no se funden uniformemente desde el exterior hacia el interior durante la transición de fase de sólido a líquido. Para ser más específicos, los PCM se convierten en líquido empezando por la capa más externa, y las partes que están calientes se mueven hacia arriba, mientras que las partes que todavía están relativamente frías se mueven hacia abajo. Así, mientras que la parte superior puede haberse fundido completamente, la parte inferior no lo hará, y como resultado, el calor penetrará en el edificio a través del área donde el PCM está en fase líquida. En última instancia, el PCM se vuelve ineficaz para controlar la temperatura interior y se convierte en inútil.

El equipo del Dr. Karng abordó el cambio de fase no uniforme con inyecciones de burbujas. Inyectar burbujas en la parte inferior del PCM durante la transición de fase permitió la circulación uniforme del PCM en fase líquida. Como resultado, el PCM se derritió desde el área más cercana a la envoltura de manera uniforme, y se inhibió la penetración del calor a través de la pared del edificio hasta que todo el PCM se derritió.

El Dr. Karng dijo: "Esperamos que la pared aislante que utiliza el generador de burbujas de PCM utilizado en este estudio contribuya a reducir la cantidad de energía utilizada para calentar o enfriar un edificio". Las técnicas de aislamiento que utilizan PCM ayudan a reducir la penetración del calor, en combinación con el material aislante del edificio, y también puede ser utilizado como paredes exteriores para edificios de energía cero". (Fuente: NCYT Amazings)