Un grupo de científicos 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 frío a calentar, según la temperatura del aire exterior. Se trata de un sistema de aire acondicionado y calefacción sin energía ni emisiones, todo en un solo dispositivo”, afirma Junqiao Wu, científico de Berkeley Lab.
El material que permite reducir los costes de calefacción ha sido bautizado como revestimiento radiativo adaptable a la temperatura, abreviado como TARC. Esta tecnología se puede fijar en el techo al ser como una cinta adhesiva de 2×2 centímetros.
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 habría un material que cambiara automáticamente entre el enfriamiento radiativo cuando hace calor y la retención del calor cuando hace frío. Y entonces pensé: el dióxido de vanadio puede hacerlo”, agrega Wu.
En 2017, Wu y su equipo de investigación descubrieron que los electrones del dióxido 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 mayoría 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 según la temperatura exterior.
En un experimento clave, utlizaron un dispositivo de medición inalámbrico instalado en el balcón 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 días.
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 25º el 90% del calor rebotó mientras que por debajo de esta temperatura solamente se devolvió a la atmósfera el 20% del calor, mientras que el resto se quedó dentro de la casa.
Según los experimentos de simulación, el TARC supera a los revestimientos de techos existentes en cuanto a ahorro de energía, utilizando este innovador sistema de climatización los hogares promedio podrían 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.
