¿Adiós al aire acondicionado? Descubre el nuevo sistema de refrigeración que funciona sin electricidad
Una nueva tecnología de refrigeración pasiva desarrollada por científicos chinos podría transformar la manera en que se enfrían los edificios sin depender de fuentes de energía eléctrica.
Revelan nuevo sistema de refrigeración sin enchufe
El avance tecnológico y de la ciencia sigue sorprendiendo a todos. Esta vez, ante el avance del cambio climático e incremento de la demanda energética global, los científicos, respaldados por la Academia de Ciencias de China, lograron crear un nuevo concepto para enfriar una casa o un edificio gracias a un sistema de refrigeración pasiva que funciona sin electricidad.
El modelo, todavía en fase teórica, publicado en la revista científica Journal of Photonics for Energy, se basa en un mecanismo autosostenible que combina un diodo termorradiativo (TDR) con un motor térmico para lograr una potencia de enfriamiento sin precedentes. Asimismo, se detalla que el sistema plantea una solución que aprovecha el calor ambiental y lo convierte en radiación infrarroja mediante procesos termoeléctricos y ópticos.
La clave reside en la generación pasiva de un potencial químico de fotones positivo, algo que hasta ahora se creía que requería un aporte externo de energía, lo que rompía con el principio de pasividad.
"Proponemos una configuración termodinámica autosostenible que acopla un motor térmico con un diodo termorradiativo (TRD). Este sistema integrado permite la generación autónoma de potencial químico de fotones positivo y la mejora de la potencia de enfriamiento", señala el estudio chino.
Modelo teórico de sistema autosostenible
Mediante simulaciones, los autores del estudio calcularon que, con un emisor a 293K (20°C), el sistema TRD-motor de Carnot alcanza 485 W/m², superando el límite de Planck de 459 W/m². Esto representa un aumento del 5,7% en la potencia de enfriamiento. Incluso con un TEG práctico, menos eficiente que el modelo ideal, el sistema logra resultados excelentes bajo condiciones óptimas.
Incluso, si se sustituye el motor ideal de Carnot por un generador termoeléctrico convencional, el sistema sigue manteniendo un rendimiento notable en condiciones óptimas, lo que lo convierte en una tecnología prometedora en términos de eficiencia energética, especialmente en comparación con los aires acondicionados tradicionales, que según el Global Cooling Prize Report, representan alrededor del 10 % del consumo eléctrico global y contribuyen significativamente a las emisiones de dióxido de carbono.
¿Nueva alternativa al aire acondicionado?
La eficiencia y viabilidad del sistema dependen de varios factores críticos, entre ellos se encuentran los siguientes, según lo detallado por 'Vandal Random':
- Materiales empleados: el fósforo negro destaca como candidato óptimo, gracias a su alta eficiencia cuántica y su baja recombinación no radiativa, que permite convertir más calor en radiación infrarroja.
- Ubicación del TRD: debe situarse en el lado caliente del motor térmico, lo que eleva la eficiencia entre un 3 % y un 5 %, según las simulaciones recogidas por el equipo de investigación.
- Geometría y relación de superficies: el diseño óptimo requiere que el TRD tenga un área 15 veces menor que la del emisor radiativo, maximizando el flujo térmico y la transferencia de calor.
Si este modelo logra implementarse en prototipos funcionales, sus aplicaciones podrían extenderse más allá de la construcción; por ejemplo, en el enfriamiento de dispositivos electrónicos o en el desarrollo de ropa inteligente capaz de autorregular la temperatura corporal sin necesidad de baterías ni circuitos activos.
De esta manera, se reveló que científicos chinos tienen un nuevo modelo de sistema de refrigeración que no necesita electricidad, que permitiría enfriar edificios, disipar calor en dispositivos electrónicos o confeccionar ropa inteligente para regulación térmica personal.