La pintura ultra blanca hará que los acondicionadores de aire queden fuera del negocio
Los investigadores de Purdue Xiulin Ruan (izquierda) y Joseph Peoples usan una cámara infrarroja para comparar el rendimiento de enfriamiento de muestras de pintura blanca en un techo.
Hemos escrito sobre los beneficios de la pintura blanca en un techo de alquitrán caliente en el pasado, al menos un par de veces. Y el hecho de que no pueden frenar el calentamiento global. La gente pinta los techos de sus edificios de apartamentos en Tel Aviv con pintura blanca para mantener el interior fresco. Sin duda, es algo que los diseñadores y arquitectos de Oriente Medio ya conocen y por eso se inventaron las mashrabiya.
Mashrabiya
Las personas en el Medio Oriente o Texas que no quieren entrar en un infierno 6 meses del año compran autos blancos. Y si tiene una casa con techo negro o incluso un panel de ventanas de vidrio que dan al sol, espere que la factura de su aire acondicionado se dispare durante 6 meses al año.
Un poco más de investigación de Purdue y una pintura blanca «nueva», que es la más blanca de la pintura blanca, explora cuánto puede ahorrar pintando su techo de blanco. Esta es una gran idea para ahorrar energía en grandes edificios industriales, escuelas, hospitales, fábricas y edificios gubernamentales que buscan reducir los costos de energía. Dicen que su pintura experimental es tan efectiva que es posible que nunca necesites encender el aire acondicionado. ¿Y después del nuevo techo blanco? ¿Quizás un jardín en la azotea? ¿Paneles de energía solar?
Volviendo al estudio: los ingenieros de la Universidad de Purdue han creado una pintura blanca que puede mantener las superficies hasta 18 grados Fahrenheit más frías que su entorno ambiental, casi como lo hace un refrigerador, pero sin consumir energía. A esto lo llamamos enfriamiento pasivo.
Según los investigadores, la pintura reemplazaría la necesidad de aire acondicionado al no absorber casi nada de energía solar y alejar el calor del edificio. Sin la calefacción del edificio, el aire acondicionado no tendría que funcionar.
“Es muy contrario a la intuición que una superficie expuesta a la luz solar directa sea más fría que la temperatura que informa la estación meteorológica local para esa área, pero hemos demostrado que esto es posible”, dijo Xiulin Ruan, profesora de ingeniería mecánica de Purdue.
La pintura no solo envía calor lejos de la superficie, sino también lejos de la Tierra hacia el espacio profundo donde el calor viaja indefinidamente a la velocidad de la luz. De esta manera, el calor no queda atrapado en la atmósfera y contribuye al calentamiento global.
“No estamos moviendo el calor de la superficie a la atmósfera. Simplemente lo estamos arrojando todo al universo, que es un disipador de calor infinito”, dijo Xiangyu Li, investigador postdoctoral en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que trabajó en este proyecto como doctorado. estudiante en el laboratorio de Ruan.
La superficie de la Tierra en realidad se enfriaría con esta tecnología si la pintura se aplicara a una variedad de superficies, incluidas carreteras, techos y automóviles en todo el mundo, dijeron los investigadores.
La imagen de una cámara infrarroja muestra que la pintura de enfriamiento radiante blanca desarrollada por investigadores de la Universidad de Purdue (izquierda, púrpura) puede permanecer más fría bajo la luz solar directa en comparación con la pintura blanca comercial.
En un artículo publicado el miércoles (21 de octubre) en la revista Cell Reports Physical Science, los investigadores muestran que, en comparación con la pintura blanca comercial, la pintura que desarrollaron puede mantener una temperatura más baja bajo la luz solar directa y reflejar más rayos ultravioleta.
Su prueba son las imágenes de cámaras infrarrojas tomadas de las dos pinturas en experimentos en azoteas.
“Una cámara infrarroja te da una lectura de la temperatura como lo haría un termómetro para juzgar si alguien tiene fiebre. Estas lecturas confirmaron que nuestra pintura tiene una temperatura más baja que su entorno y la contraparte comercial”, dijo Ruan.
Refleja la mayor parte del calor del sol.
Las “pinturas que rechazan el calor” comerciales actualmente en el mercado reflejan solo del 80% al 90% de la luz solar y no pueden alcanzar temperaturas por debajo de su entorno. La pintura blanca que crearon los investigadores de Purdue refleja el 95,5 % de la luz solar e irradia eficientemente calor infrarrojo.
Desarrollar esta formulación de pintura no fue fácil. El estudio de seis años se basa en intentos que se remontan a la década de 1970 para desarrollar pintura de enfriamiento radiativo como una alternativa factible a los acondicionadores de aire tradicionales.
Hacer lo más blanco del blanco de las conchas marinas
Los investigadores consideraron más de 100 combinaciones de materiales diferentes, las redujeron a 10 y probaron alrededor de 50 formulaciones diferentes para cada material. Aterrizaron en una formulación hecha de carbonato de calcio, un compuesto abundante en la tierra que se encuentra comúnmente en rocas y conchas marinas.
Este compuesto, utilizado como relleno de la pintura, permitió que la formulación se comportara esencialmente igual que la pintura blanca comercial pero con propiedades refrescantes muy mejoradas. Estos rellenos de carbonato de calcio casi no absorben los rayos ultravioleta debido a la denominada «banda prohibida» grande, como resultado de su estructura atómica. También tienen una alta concentración de partículas de diferentes tamaños, lo que permite que la pintura se disperse en una gama más amplia de longitudes de onda.
Según las estimaciones de costos de los investigadores, esta pintura sería más barata de producir que su alternativa comercial y podría ahorrar alrededor de un dólar por día que se habría gastado en aire acondicionado para una casa de un piso de aproximadamente 1,076 pies cuadrados.
“Su aire acondicionado se activa principalmente debido a que la luz del sol calienta el techo y las paredes y hace que el interior de su casa se sienta más cálido. Esta pintura básicamente crea aire acondicionado gratis al reflejar la luz del sol y compensar esas ganancias de calor desde el interior de su casa”, dijo Joseph Peoples, Ph.D. de Purdue. estudiante de ingeniería mecánica y coautor del trabajo.
Reducir el aire acondicionado también significa usar menos energía producida por el carbón, lo que podría conducir a una reducción de las emisiones de dióxido de carbono, dijo Peoples. Los investigadores tienen más estudios en curso para evaluar estos beneficios.
El artista ambiental y diseñador Pablo Solomon vive en el cálido y árido estado estadounidense de Texas. Él no cree que la pintura blanca pueda hacer que los aires acondicionados dejen de funcionar en Houston:
“Si bien pintar las superficies de blanco refleja la luz del sol, no reemplazará el aire acondicionado en Houston, Texas. Habiendo vivido gran parte de mi vida temprana allí, el calor se vuelve más miserable por la alta humedad. Además, aunque Houston está a 50 millas tierra adentro desde el Golfo de México, por lo general es el primer o segundo puerto por tonelaje en los EE. UU. debido a que es accesible por el Canal de Navegación de Houston que se draga desde Buffalo Bayou y el río San Jacinto”, dijo. le dice al Profeta Verde.
Señala: “El clima de Houston está totalmente dominado y mantenido en un calor subtropical por el Golfo de México. La humedad normal ronda el 80 por ciento más. El centro de Houston está apenas a 50 pies sobre el nivel del mar y muchos de los suburbios hacia la costa están a menos de eso. Agregue todo el acero y el concreto de la cuarta ciudad más grande de Estados Unidos y AC no es un lujo, sino un requisito.
“Gracias a Dios que las nuevas unidades de aire acondicionado de alta eficiencia, las ventanas de doble/triple panel y el aislamiento mejorado redujeron mucho el consumo de energía. Además, para poner las cosas en perspectiva, si gira su globo natal, verá que Houston está a la misma latitud que El Cairo y Saigón”.
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