Crean un material de construcción para edificios que los mantiene frescos o calientes usando el 0,2% de la factura eléctrica

Se precisa tecnología, innovación e inspiración para que, en un futuro no muy lejano, los edificios tengan un mejor aislamiento sin recurrir a grandes facturas de electricidad y gran gasto energético. Por el camino surgen ventanas inteligentes, maneras inauditas de aprovechar el calor humano, o incluso nuevos materiales para pasar de calefacción a refrigeración pulsando un interruptor.

Ahora, otro reciente descubrimiento debería ser motivo de celebración para la industria de la construcción: el desarrollo de un material de construcción camaleónico capaz de enfriar y calentar el interior de los edificios. Funciona cambiando su color infrarrojo y la cantidad de calor que absorbe y emite en función de la temperatura exterior.

El desarrollo corre a cargo de un grupo de investigadores de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular (PME) de la Universidad de Chicago: su solución para regular la temperatura de los edificios es "una forma de bajo consumo energético que trata a un edificio como a una persona". 

"Se añade una capa cuando hace frío y se quita otra cuando hace calor", explica Po-Chun Hsu, director de la investigación, publicada en Nature Sustainability.

El camaleónico material inteligente tiene detrás números espectaculares: es capaz de emitir hasta el 92% del calor infrarrojo que contiene, enfriando así el interior de un edificio. Y en los días más fríos, el material emite únicamente el 7% de sus infrarrojos, ayudando a mantener el interior caliente. De esta manera, conserva una temperatura ideal sin desperdiciar grandes cantidades de energía. 

Doble función: veranos frescos e inviernos calientes

La capa del material puede adoptar 2 modalidades: cobre sólido que retiene la mayor parte del calor infrarrojo para mantener el edificio caliente; o una solución acuosa que emite infrarrojos, para conseguir un interior fresco. 

En un contexto como el de la crisis climática actual, es fundamental encontrar soluciones que reduzcan la huella de carbono de los edificios. Estos emiten el 10% de todos los gases mundiales de efecto invernadero, de los que la mitad corresponden a calefacción y refrigeración. Además, consumen el 36% de la energía final. 

Esta solución es mucho más eficiente desde el punto de vista energético, y también más flexible y adaptativa ante variaciones climáticas y fenómenos meteorológicos extremos, ya que es ignífugo y electrocrómico —no inflamable—. 

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Además, el gasto energético que requiere este nuevo material es irrisorio: el dispositivo utiliza una minúscula cantidad de electricidad para activar el cambio químico entre estos estados, ya sea depositando cobre en una fina película o eliminando ese cobre. 

También brilla por su durabilidad: puede alternar de forma "rápida y reversiblemente entre los estados metálico y líquido" incluso después de 1.800 ciclos.

Los cálculos realizados por los investigadores dan buena muestra del ahorro energético que implicaría. Creando modelos aplicados a 15 ciudades estadounidenses diferentes, concluyeron que la electricidad usada sería inferior al 0,2% del consumo total de electricidad del edificio, pero podría ahorrar el 8,4% del consumo anual de energía de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Hasta el momento, el material se ha destinado a piezas pequeñas, de unos 6 centímetros de diámetro. No obstante, estos parches también podrían ensamblarse como tejas, y también modificarse para obtener colores personalizados sin perder control térmico a lo largo de las estaciones.