Sistema de refrigeración sin consumo energético para reforzar el aire acondicionado o conservar alimentos

Es factible refrigerar sin depender de la electricidad, ni del gas natural ni de otros combustibles o fuentes tradicionales de energía. Basta con aprovecharse bien de la evaporación, del aislamiento térmico y de procesos que permiten radiar calor.

A medida que el mundo se calienta, se prevé que aumente considerablemente el uso de sistemas de aire acondicionado, que consumen mucha energía. Este aumento de uso supondrá una carga extra para las redes eléctricas existentes y no será útil para los lugares a los que no llega el suministro eléctrico ni de otras fuentes alternativas de energía, o que es precario.

El innovador sistema desarrollado por el equipo de Zhengmao Lu, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ofrece una forma de utilizar la refrigeración pasiva para conservar los alimentos y complementar los aparatos de aire acondicionado convencionales en los edificios, sin requerir energía y necesitando tan solo un poco de agua.

El sistema, que combina el enfriamiento radiativo, el enfriamiento evaporativo y el aislamiento térmico, puede acomodarse en placas bastante delgadas que recuerdan a paneles solares.

El sistema puede hacer descender la temperatura hasta unos 9 grados centígrados por debajo de la temperatura ambiente original. Ese descenso es suficiente para permitir el almacenamiento seguro de los alimentos durante un 40 por ciento más de tiempo en condiciones muy húmedas. Y puede triplicar el tiempo de almacenamiento seguro en condiciones secas.

Prueba del nuevo sistema. A la izquierda, el dispositivo completo, combinando la refrigeración por evaporación, la refrigeración por radiación y el aislamiento. A la derecha, una versión del dispositivo que solo utiliza refrigeración evaporativa. Poniendo en marcha ambas versiones, se puede comparar la diferencia en el nivel de enfriamiento conseguido por cada una. El enfriamiento logrado por el dispositivo completo supera por mucho al conseguido por el incompleto. (Foto: gentileza de Zhengmao Lu / MIT. CC BY-NC-ND 3.0)

Aunque es necesario seguir investigando para reducir el coste de uno de los componentes clave del sistema, los investigadores afirman que, con el tiempo, este sistema podría desempeñar un papel importante para satisfacer las necesidades de refrigeración de muchas partes del mundo en las que la falta de electricidad o similar limita el uso de los sistemas de refrigeración convencionales.

El sistema consta de tres capas de material que, en conjunto, proporcionan refrigeración a medida que el agua y el calor pasan por el dispositivo. En la práctica, el dispositivo podría fabricarse con la forma de un panel solar convencional e instalarse de manera parecida, solo que en vez de generar electricidad, proporcionaría directamente la refrigeración, por ejemplo, actuando como tejado de un contenedor para almacenar alimentos. O bien, podría utilizarse para enviar agua fría a través de tuberías para enfriar partes de un sistema de aire acondicionado existente y mejorar su eficiencia.

El único mantenimiento que necesita el nuevo sistema es añadir agua para la evaporación, pero el consumo es tan bajo que solo hay que hacerlo una vez cada cuatro días en las zonas más cálidas y secas, y solo una vez al mes en las zonas más húmedas.

Lu y sus colegas exponen los detalles de su nuevo avance tecnológico en la revista académica Cell Reports Physical Science, bajo el título "Significantly enhanced sub-ambient passive cooling enabled by evaporation, radiation, and insulation". (Fuente: NCYT de Amazings)