La pintura de enfriamiento pasivo suda el calor para entregar 10x enfriamiento y 30% de ahorro de energía

Una nueva pintura a base de cemento puede enfriar el edificio sudando el calor. La pintura de enfriamiento, llamada CCP-30, fue diseñada por un equipo internacional de investigadores y presenta una estructura porosa modificada por nanopartículas compuesta por una red de gel de hidrato de silicato de calcio (CSH).

Este diseño le permitió lograr un enfriamiento superior al combinar mecanismos de enfriamiento radiativos, evaporativos y reflectantes, lo que le permitió reflejar el 88-92% de la luz solar, emitir el 95% del calor como radiación infrarroja y mantener aproximadamente el 30% de su peso en el agua, lo que lo convierte en una pintura ideal para mantener los espacios enfriados durante todo el día y temporadas.

Según los hallazgos publicados en CienciaLa pintura proporciona 10 veces la potencia de enfriamiento de las pinturas comerciales de enfriamiento en climas tropicales, lo que resulta en ahorros de electricidad del 30 al 40%.

Los sistemas de enfriamiento de espacio ocupan casi el 20% del uso total de electricidad en edificios de todo el mundo hoy, lo que los convierte en un contribuyente significativo al calentamiento global debido a la alta CO₂ emisiones. También juega un papel importante en el impulso del efecto de la Isla de calor urbano (UHI), un fenómeno donde los centros de la ciudad experimentan temperaturas del aire mucho más altas que las áreas suburbanas circundantes. Las estrategias de enfriamiento pasivo han surgido como un enfoque de eficiencia energética y sostenible para reducir las emisiones y los efectos de la isla de calor urbano (UHI).

La mayoría de las pinturas de enfriamiento pasiva dependen de un mecanismo radiativo, lo que aprovecha el proceso de enfriamiento pasivo donde los objetos en la tierra pierden calor al espacio exterior más frío al emitir radiación infrarroja. Este proceso hace maravillas en climas secos y bajo cielos despejados, pero sufre en regiones húmedas con una cubierta de nubes frecuente. La naturaleza altamente direccional de este proceso lo hace mucho menos efectivo en las superficies verticales que no están bajo una línea de visión directa al cielo.

Los investigadores pudieron superar estos principales puntos débiles del mecanismo radiativo al aprovechar el poder del enfriamiento evaporativo. Al aprovechar el calor latente alto del agua (~ 2256 J/g), el enfriamiento evaporativo absorbió una cantidad significativa de energía térmica de una superficie a medida que el agua gira del líquido al vapor. También proporcionó enfriamiento no direccional, en el que el mecanismo no dependía de factores como la orientación de la superficie y las vistas laterales restrictivas.

Como resultado, la pintura recién diseñada entregó un potente rendimiento de enfriamiento, con una impresionante emisión infrarroja del 95% incluso bajo la luz solar directa, junto con 88-92% de reflectancia solar en condiciones de húmedo y seco.

Lo que realmente distingue a la pintura CCP-30 fue su capacidad de autosuficiencia, absorbiendo el agua de la lluvia y la humedad atmosférica para mantener el enfriamiento evaporativo con el tiempo, sin comprometer cómo la pintura interactúa con la luz cuando está húmeda.

En las pruebas de campo realizadas en Singapur tropical, CCP-30 superó las pinturas blancas comerciales con su excepcional potencia de enfriamiento. Las pruebas de construcción a escala piloto mostraron un ahorro de electricidad 30-40%, mientras que el análisis del ciclo de vida reveló una huella de carbono por 28% menor por unidad funcional en comparación con la pintura blanca estándar.

Además de ofrecer una solución práctica y a largo plazo para mitigar el efecto de la isla de calor urbano, la pintura se presentó como una solución innovadora con potencial del mundo real para apoyar los esfuerzos de descarbonización global.

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