El nuevo revestimiento que ahorra calefacción y aire acondicionado

Investigadores de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular (PME) de la Universidad de Chicago, en EEUU, han desarrollado un ingenioso recubrimiento que protege a los edificios tanto del frío como del calor y que permite rebajar el precio de la calefacción y el aire acondicionado cerca de un diez por ciento.

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Ahora que aprieta el frío como nunca, las comunidades de vecinos tienen que elegir entre ahorrarle horas al gasto de calefacción o arriesgarse a los sabañones. Entre las causas, aparte de la transición energética o la falta de suministro de gas provocada por la invasión rusa de Ucrania, está el deficiente aislamiento térmico de la gran mayoría de edificios, que ni aguardan eficientemente la temperatura que hay en el interior ni impiden que la que hay fuera se cuele dentro.

El material desarrollado por el equipo de investigadores del PME es un recubrimiento hecho de un material sorprendente que alterna entre el estado sólido y el líquido para absorber o repeler el calor que nos llega del Sol.

"En esencia, hemos descubierto una forma de bajo consumo energético de tratar un edificio como a una persona: se añade una capa cuando se tiene frío y se quita otra cuando se tiene calor", explica el profesor adjunto Po-Chun Hsu, autor principal de la investigación publicada en recientemente en la revista Nature Sustainability. "Este tipo de material inteligente nos permite mantener la temperatura de un edificio sin emplear grandes cantidades de energía".

Cómo funciona

El material, dicen sus creadores, es electrocrómico (cambia de color cuando se le aplica una corriente eléctrica) y no es inflamable. Está compuesto por varias capas —una película de poliuretano, una lámina de grafeno y una rejilla de oro— que esconden un electrolito acuoso que contiene partículas de cobre. Con una pequeña corriente se puede hacer que el cobre esté en estado sólido, reteniendo la mayor parte del calor del sol, o acuoso, permitiendo que emita infrarrojos y lo repela. Esta metamorfosis se puede realizar las veces que sean necesarias —el equipo hizo que alternara entre los dos estados con éxito durante 1.800 ciclos— y una vez que el material toma un estado se mantiene sin cambio hasta que se le vuelve a aplicar la corriente eléctrica.

Los investigadores comprobaron que en los días calurosos, el recubrimiento puede repeler hasta el 92 por ciento del calor infrarrojo que le llega, ayudando a enfriar el interior de un edificio. En los días fríos, sin embargo, sólo repele el siete por ciento, contribuyendo a mantener caliente el edificio. El ahorro estimado por los investigadores en los costes de calefacción, ventilación y aire acondicionado de los edificios es de hasta el 8,4 por ciento, incluyendo el gasto de electricidad necesario para los cambios de estado del material.

Del laboratorio a la calle

El equipo solo ha trabajado hasta ahora con pequeños trozos de material de seis centímetros de diámetro. El siguiente paso es encontrar distintas formas de fabricarlo y convertir estos parches en láminas más grandes que eventualmente puedan cubrir un edificio entero. El color del recubrimiento, dicen los investigadores, también podría modificarse y personalizarse. “La fase acuosa es transparente y puede ponerse detrás casi cualquier color sin que afecte a su capacidad de absorber infrarrojos”, aseguran.

"Durante mucho tiempo, la mayoría de nosotros hemos dado por sentado el control de nuestra temperatura interior, sin pensar en cuánta energía requiere", dijo Hsu. "Si queremos un futuro con emisiones de carbono negativas, creo que tenemos que plantearnos diversas formas de controlar la temperatura de los edificios de un modo más eficiente desde el punto de vista energético".