domingo, 2 octubre 2022

Los materiales de construcción que elevan la temperatura en invierno y la reducen en verano

La iniciativa para desarrollar estos materiales inteligentes forma parte de una investigación conjunta entre la Universidad Pública de Navarra (UPNA), la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia), la Universidad de Calcuta (India) y la Universidad de Tsukuba (Japón). Por parte de la institución de la Comunidad foral, en concreto, participan los profesores Laura Carlosena, Joaquín Sevilla y Ángel Andueza.

Redacción
Pamplona - 9 marzo, 2022

De izquierda a derecha, Ángel Andueza, Laura Carlosena y Joaquín Sevilla. (Foto: cedida)

Expertos de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia), la Universidad de Calcuta (India) y la Universidad de Tsukuba (Japón) han desarrollado materiales inteligentes para la edificación, que permiten “elevar la temperatura de los edificios en invierno y reducirla en verano”.

“Actualmente estamos fabricando materiales que permitan ese comportamiento dual sin que pierdan sus propiedades. Los estamos probando en diferentes localidades y climas y esperamos tener resultados muy pronto”, explicó Laura Carlosena, profesora en la UPNA y participante en esta iniciativa.

Junto con Carlosena, arquitecta y profesora en el Departamento de Ingeniería de la UPNA, por parte de esta universidad colaboraron, en la fase de simulación a escala fotónica, Joaquín Sevilla, catedrático de Tecnología Electrónica, y Ángel Andueza, profesor contratado doctor de la misma área.

Laura Carlosena (UPNA): “Actualmente estamos fabricando materiales que permitan ese comportamiento dual sin que pierdan sus propiedades. Esperamos tener resultados muy pronto”.

La investigación se enmarca en el desarrollo de materiales de enfriamiento radiativo. “Es una fuente de refrigeración que se conoce desde la antigüedad. En Persia la usaban para hacer hielo”, detalló Carlosena.

Se trata de un fenómeno “que ocurre naturalmente durante la noche, cuando no hay radiación solar, y los objetos radian su calor al espacio. Durante el día, la cosa se complica, ya que los materiales absorben el calor del sol y se contrarresta su capacidad de enfriarse. Por eso los materiales de enfriamiento radiativo buscan no absorber la radiación solar y enviar al máximo su calor fuera de la atmósfera, al espacio, incluso durante el día”. Precisamente, “por esto son una solución ideal, ya que el calor no es expulsado directamente a la atmósfera, calentándola, sino que es radiado al espacio”.

Para combatir el calor, “han proliferado equipos de refrigeración que, básicamente, expulsan al exterior el calor del interior de las viviendas, con lo que se eleva la temperatura de la calle”. En los últimos años, “factores como el incremento del consumo de energías fósiles y otras fuentes no renovables, el aumento de la población mundial y la exigencia de mayor confort térmico en el interior de los edificios y la aparición creciente de olas de calor y eventos meteorológicos extremos han llevado a los investigadores a desarrollar materiales innovadores”.

La colaboración de Carlosena surgió como resultado de sus estancias de doctorado en la Universidad de Nueva Gales del Sur en 2018 y 2020, donde trabajó con expertos en materiales inteligentes para la edificación. En un primer estudio, desarrollaron unos materiales sencillos que se enfriaban estando expuestos al sol. “Esos materiales los testamos en Sarriguren y tuvieron un buen comportamiento. Además, podían ser aplicados sobre materiales típicos en el mundo de la construcción como el aluminio”, concretó.

Posteriormente, dado que esos materiales “siempre producen un descenso de temperatura”, realizaron un segundo estudio para evaluar en qué medida penalizaría su uso durante el invierno a escala urbana. “Este aspecto es muy importante, sobre todo en climas templados que necesitan tanto calefacción en invierno como refrigeración en verano”, agregó.

Finalmente, en su último trabajo analizaron qué características podrían tener esos materiales para ser capaces tanto de enfriar como de calentar. “Y determinamos que, efectivamente, podríamos aplicarlos de manera que en invierno calienten la temperatura y en verano la enfríen”. En este momento, según remarcó la UPNA en un comunicado, los investigadores quieren “expandir los resultados a escala urbana para ver las posibles implicaciones”.

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