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Crean una capa transparente para ventanas que enfría los edificios sin gastar energía

Este nuevo revestimiento transparente quiere ayudar a limitar el cambio climático al reducir drásticamente los costos de refrigeración de los edificios.

Con las temperaturas globales en todo el mundo en continuo ascenso, la demanda de aire acondicionado en los edificios está creciendo. Pero el aire acondicionado no es nada barato, mucho menos ahora con el precio de la luz totalmente disparado. La energía eléctrica que alimenta nuestros sistemas de refrigeración sigue siendo, en gran parte, producida por la quema de combustibles fósiles. Por lo tanto, nos encontramos en un circuito de retroalimentación peligroso: las emisiones calientan nuestro planeta, por lo que encendemos el aire acondicionado, lo que genera más emisiones y más calentamiento.
Por ello, un equipo de científicos de la Universidad Kyung Hee en Seúl ha ideado una solución a este problema, en forma de un revestimiento de ventana transparente. Los investigadores han utilizado tecnología informática avanzada e inteligencia artificial para diseñar un revestimiento de ventana totalmente transparente que podría reducir la temperatura dentro de los edificios, sin gastar un solo vatio de energía.


Software e inteligencia artificial


El equipo construyó modelos informáticos de TRC ("enfriador radiativo transparente") que consiste en capas delgadas alternas de materiales comunes como dióxido de silicio, nitruro de silicio, óxido de aluminio o dióxido de titanio sobre una base de vidrio, cubierta con una película de polidimetilsiloxano. Optimizaron todos los componentes mediante un enfoque iterativo guiado por el aprendizaje automático y la computación cuántica, que almacena datos mediante partículas subatómicas, lo que condujo a un diseño de revestimiento que, cuando se fabricó, superó el rendimiento de los TRC de diseño convencional además de uno de los mejores vidrios comerciales de reducción de calor del mercado.
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Una vez fabricado, el recubrimiento fue capaz de superar a los TRC de diseño convencional y a uno de los principales vidrios de reducción de calor disponibles comercialmente en la actualidad.
Los investigadores predicen que, en ciudades cálidas y secas, el TRC podría reducir el consumo de energía de enfriamiento en un 31 por ciento, en comparación con el método convencional. Esto puede ayudar a reducir las facturas de energía y las emisiones de carbono. Específicamente, este enfriador puede conducir a un ahorro de energía anual de hasta 86,3 MJ/m2 en climas cálidos en comparación con las ventanas de vidrio normales.
Además de enfriar los edificios, el revestimiento podría aplicarse en las ventanas de automóviles y camiones, que también gastan energía en enfriar sus ambientes internos.


¿Cómo funciona exactamente?

El material en sí es un revestimiento transparente que se puede aplicar a las ventanas para reducir pasivamente la temperatura en el interior de los edificios. Lo logra bloqueando el espectro ultravioleta e infrarrojo cercano de la luz solar entrante. Esta es la parte de la luz solar que pasa a través de las ventanas y calienta las habitaciones cerradas. Hace todo esto mientras permite que la luz visible se mueva libremente.
Referencia: Seongmin Kim, Wenjie Shang, Seunghyun Moon, Trevor Pastega, Eungkyu Lee, Tengfei Luo. High-Performance Transparent Radiative Cooler Designed by Quantum Computing. ACS Energy Letters, November 2022; 4134 DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01969

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