Refrigeración sostenible

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Pablo Cerezal

@pablo_cerezal

Los veranos regresan, cada año, con mayor hostilidad en sus temperaturas. El cambio climático está provocando que dichas temperaturas sean, cada ciclo, más elevadas. El calor arrecia con fuerza, pero es cierto que contamos con potentes sistemas de refrigeración para combatirlo. Paradójicamente, dichos sistemas solo empeoran la situación.

El costo climático que tiene nuestra manera de combatir el calor es elevado, debido al consumo energético y a la emisión de gases de efecto invernadero. Según un estudio de la investigadora científica Hannah Ritchie, simplemente el uso de aire acondicionado supone el consumo del 7% de la electricidad a nivel global, y el 3% de las emisiones de carbono. Pero, además, estas cifras podrían triplicarse para 2050. Parece que nos hayamos inmersos en un nocivo ciclo de retroalimentación del que resulta difícil salir. A más calor, más refrigeración y, por tanto, todavía más calor.

El uso de aire acondicionado supone el consumo del 7% de la electricidad a nivel global

El alto consumo eléctrico que favorece el uso de aire acondicionado es lo que se han propuesto evitar un grupo de investigadores de Virginia Tech, centro universitario público ubicado en los EE.UU. Estos expertos han logrado desarrollar una alternativa sostenible al aire acondicionado convencional. Se trata de unas columnas huecas de arcilla, impresas en 3D, que pueden enfriar el aire más de 5ºC. El sistema que han utilizado es sencillo, ya que al introducir agua y arena en el interior de dichas columnas el aire caliente que pasa por ellas se enfría al evaporarse el agua de su interior.

Los tres prototipos producidos hasta la fecha permitirán seguir estudiando las posibilidades de este, a priori, novedoso sistema. Y es que todo el proyecto se ha realizado aplicando técnicas milenarias. Ya los antiguos egipcios utilizaban captadores de viento con sistemas evaporativos para paliar las duras temperaturas, y los persas enfriaban el interior de sus viviendas colocando jarras de arcilla porosa en las ventanas de los mismos.

Pensando en el barro y su capacidad de enfriamiento, nos viene a la mente uno de los recipientes más típicos de nuestra cultura. Nos referimos al botijo, cuyo mecanismo se ha encargado un dicho popular de ridiculizar tildándolo de simple. Nada más lejos de la realidad. El mecanismo del botijo aplica una regla básica de la dinámica de fluidos que asegura que, para que el agua se evapore necesita energía. En el caso del botijo, la energía la proporciona el filtrado del agua por los poros de la arcilla. Una vez en contacto con el exterior, se produce dicha evaporación y el consecuente enfriamiento del agua que resta en su interior.

La aplicación del mecanismo del botijo a una vivienda, para lograr su enfriamiento sin consumo eléctrico, fue lo que llevaron a cabo alumnos de Escuelas Técnicas Superiores de Sevilla, Granada, Jaén y Málaga con su prototipo Lab Patio 2.12. Sus paredes exteriores fueron recubiertas con cámaras de aire cerámicas que reciben en su interior un riego por goteo de agua que, al evaporarse, disminuye sensiblemente la temperatura interior.

Las neveras, cuyo consumo energético aumenta en verano para poder mantener la comida en buen estado, también podrían sustituirse utilizando el mismo sistema. De hecho, en no pocos países de zonas cálidas los alimentos se refrigeran gracias a dos vasijas de barro de diferentes diámetros, colocadas una dentro de la otra. El espacio entre ambas vasijas se rellena con arena cuya agua se evapora en contacto con la vasija exterior, la más caliente, bajando la temperatura de la vasija interior, en la que se guardan los alimentos.

El mecanismo del botijo, basado en la dinámica de fluidos, se convierte en un potente aliado para lograr una refrigeración limpia

Barro, agua y arena nos son proporcionados por el propio entorno natural y pueden ser importantes aliados a la hora de lograr sistemas de refrigeración más ecológicos. Pero hay muchos otros, como los que utilizan, desde la organización Green Cooling Initiative, para diversos proyectos de refrigeración ecológica. Son los conocidos como refrigerantes naturales, y pueden utilizarse tanto para electrodomésticos como para edificios que buscan la eficiencia energética.

Las tecnologías convencionales de enfriamiento utilizan gases fluorados, que son incluso peores para el clima que el CO2. Este tipo de gases refrigerantes pueden permanecer en nuestra atmósfera de 50 a 200 años. Por el contrario, contamos con refrigerantes naturales como el amoníaco, el propano, el isobutano, el CO2 o el propio aire, y que, gracias a los avances tecnológicos actuales, pueden ser perfectamente adaptados para lograr una refrigeración sostenible.

Algunos de estos avances tecnológicos, como el de la utilización de la inteligencia artificial, tienen también un elevado coste ecológico debido al sobrecalentamiento que producen los centros en que se procesan sus datos. Pero hasta este exceso de calor puede revertirse en beneficio del planeta. Un ejemplo es el proyecto desarrollado por el Reino Unido en 2023, que logró proporcionar calefacción limpia y de bajo coste a cerca de 10.000 hogares del oeste londinense gracias al calor residual de centros de datos cercanos.