NUEVO SISTEMA para enfriar nuestras casas en el futuro
Moviendo iones, los materiales absorben calor o lo devuelven
Investigadores de la Universidad de Berkeley trabajan en el «enfriamiento ionocalórico». Ya están sobre la pista en este concepto con resultados iniciales prometedores trabajando con sal.
La sal tiene la capacidad para derretir la nieve y reducir la aparición de hielo. El principio químico-físico por ese orden es un viejo conocido. La sal se ha utilizado siempre como forma eficaz de mantener despejadas carreteras y aceras en climas fríos.
El hielo y el calor
Al pasar de hielo a agua un material absorbe calor del entorno. Y al contrario, al solidificarse libera calor. El ciclo del enfriamiento ionocalórico induce a este cambio de fase y temperatura y lo hace mediante un flujo de iones que pueden ser átomos o moléculas cargados eléctricamente y que proceden de una sal.
En los últimos años, ingenieros estadounidenses han empezado a explorar una técnica que podría consumir menos energía que los radiadores o el aire acondicionado para calentar o enfriar nuestras casas.
El proceso aplicado a una casa
El concepto se basa en el mismo principio de derretir la nieve con sal, pero consiste en colocar un material especialmente diseñado entre el aislamiento y la pared exterior de una casa. Este material reacciona con la sal y absorbe energía calorífica cuando se derrite, calentando eficazmente la casa durante los meses más fríos.
En los días más cálidos, este proceso puede invertirse utilizando un sistema de refrigeración para absorber el calor del interior de la casa. Y transferirlo a la capa de sal fundida del exterior. Con la investigación y el desarrollo en curso, esta técnica de ahorro de energía puede convertirse en una opción viable para calentar y refrigerar las casas en todas las estaciones, utilizando menos energía que los métodos tradicionales.
La propuesta de Berkeley Lab
El método desarrollado en el Berkeley Lab se ha llamado «enfriamiento ionocalórico», y claro, no nos enteramos de mucho. Se refiere a la forma en que un material o elemento, como el agua, pasa de estado sólido a líquido o viceversa. Con la participación de átomos o moléculas, que en este caso es a través de flujos de iones presentes en un tipo concreto de sal.
Los electrodomésticos utilizados para enfriar o calentar nuestras casas contribuyen al calentamiento global debido a la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Y la refrigeración ionocalórica tiene el potencial de evitar esas emisiones sustituyéndolas por componentes sólidos y líquidos.
¿En qué consiste el enfriamiento ionocalórico? Enfriar sin usar energía
Este método funciona utilizando electricidad para cambiar entre las distintas fases de un material -sólido, líquido y gaseoso- mientras absorbe energía de una fase y la libera en otra. De este modo, el dispositivo es capaz de producir un efecto refrigerante sin tener que recurrir a los métodos de refrigeración tradicionales.
Además, al no depender de piezas móviles ni de refrigerantes químicos, la refrigeración ionocalórica también tiene una alta eficiencia energética. Y reduce el consumo de energía en comparación con los métodos tradicionales. Por tanto, si se implanta a gran escala en edificios residenciales y espacios comerciales, la refrigeración ionocalórica puede reducir los niveles de emisiones, al tiempo que ofrece una alternativa energéticamente eficiente para la climatización de nuestros hogares.
Alternativa al aire acondicionado
La revista Science publica los avances del equipo de Berkeley. Drew Lilley, coautor del mismo, afirma que «Nadie ha sido capaz de desarrollar una solución alternativa al aire acondicionado que funcione con eficacia, sea segura y no dañe el medio ambiente». Y continúa en una nota de prensa, «Creemos que el ciclo ionocalórico tiene potencial para lograr todos estos objetivos si se hace correctamente».
“El panorama de los refrigerantes es un problema sin resolver. Nadie ha desarrollado aún con éxito una solución alternativa que haga que las cosas se enfríen. Que funcionen de manera eficiente, que sean seguras y no perjudiquen al medio ambiente”, sentenció Drew Lilley.
El proceso físico del enfriamiento ionocalórico
ETX Daily Up recoge en un artículo que para los test de eficiencia del sistema, los ingenieros de Berkeley utilizaron una sal compuesta de yodo y sodio. Añadieron carbonato de etileno y un disolvente orgánico típico en las baterías de iones de litio. Al hacer pasar corriente por el sistema, los iones se mueven, se desplazan, y eso modifica el punto de fusión del material. «Al fundirse, el material absorbe calor del ambiente, y cuando se retiran los iones y el material se solidifica, devuelve el calor».
Las pruebas realizadas hasta el momento han sido esperanzadoras. Y es que ante el suministro de un solo voltio el experimento reaccionó con una variación de temperatura de 3º centígrados. Mucho más efecto que otras tecnologías térmicas de frío o calor convencionales.
A partir de ahora, el equipo de científicos se prepara a continuar con experimentos similares probando con nuevas técnicas y materiales para comparar la eficiencia máxima posible. Y estaremos atentos a esas novedades.
Edición BE OnLoop con información de Universidad de Berkeley y ETX Daily Up
