Un grupo de cientĂficos del Berkeley Lab ha desarrollado un revestimiento de techo inteligente que mantiene las casas calientes durante el invierno y frescas durante el verano sin consumir gas natural o electricidad.
“Nuestro revestimiento de techo pasa automáticamente de mantener el frĂo a calentar, segĂşn la temperatura del aire exterior. Se trata de un sistema de aire acondicionado y calefacciĂłn sin energĂa ni emisiones, todo en un solo dispositivo”, afirma Junqiao Wu, cientĂfico de Berkeley Lab.
El material que permite reducir los costes de calefacciĂłn ha sido bautizado como revestimiento radiativo adaptable a la temperatura, abreviado como TARC. Esta tecnologĂa se puede fijar en el techo al ser como una cinta adhesiva de 2Ă—2 centĂmetros.
Este innovador material extrae la radiación térmica del edificio y lo libera, su función es similar a la pintura blanca que se utiliza para que la luz solar rebote. En cambio, cuando hace frio el sistema ya no lo libera, sino que lo captura para que la casa esté caliente. El encargado de este proceso es el “óxido de vanadio”.
“Hace unos años me preguntaba si habrĂa un material que cambiara automáticamente entre el enfriamiento radiativo cuando hace calor y la retenciĂłn del calor cuando hace frĂo. Y entonces pensĂ©: el diĂłxido de vanadio puede hacerlo”, agrega Wu.
En 2017, Wu y su equipo de investigaciĂłn descubrieron que los electrones del diĂłxido de vanadio se comportan como un metal ante la electricidad pero como un aislante ante el calor, es decir, conducen bien la electricidad sin conducir mucho calor. Este comportamiento contrasta con la mayorĂa de los otros metales, donde los electrones conducen el calor y la electricidad de forma proporcional. Esta versatilidad lo convierte en un material de cambio de fase y es lo que permite que el TARC funcione segĂşn la temperatura exterior.
En un experimento clave, utlizaron un dispositivo de mediciĂłn inalámbrico instalado en el balcĂłn de la casa de Wu que registraba continuamente las respuestas a los cambios de la luz solar directa y la temperatura exterior en 3 materiales distintos: en una muestra de TARC, en una muestra de tejado oscuro comercial y en una muestra de tejado blanco comercial durante varios dĂas.
A continuación, utilizaron los datos del experimento en exteriores para simular el rendimiento de TARC durante todo el año en 15 ciudades con climas diferentes en todo el territorio continental de Estados Unidos.
Los estudios hechos por Berkeley Lab demuestran la eficiencia de el material TARC. En temperaturas por encima de los 25Âş el 90% del calor rebotĂł mientras que por debajo de esta temperatura solamente se devolviĂł a la atmĂłsfera el 20% del calor, mientras que el resto se quedĂł dentro de la casa.
SegĂşn los experimentos de simulaciĂłn, el TARC supera a los revestimientos de techos existentes en cuanto a ahorro de energĂa, utilizando este innovador sistema de climatizaciĂłn los hogares promedio podrĂan reducir en un 10% sus gastos en electricidad.
Los investigadores tienen previsto desarrollar prototipos de TARC a mayor escala para seguir probando su rendimiento como revestimiento práctico de techos.