De todos es sabido que la luna pasa por diferentes fases en función de su posición relativa entre la Tierra y el Sol. Gracias a ello las noches pueden ser un escaparate para ver los cielos estrellados o el entorno perfecto para que los licántropos puedan enfrentarse a los vampiros.
En la ciencia también hay fases, y cambio de fases, en lo relativo al estado en el que se encuentra la materia. Sin embargo, los cambios en este caso tienen que ver con la temperatura y el calor y no con los estados de la luna.
Las transiciones de estado, tienen una ventaja importante y es que se producen a temperatura constante, permitiendo que la materia pueda adquirir y ceder calor sin cambiar de temperatura y por lo tanto reduzcan el impacto sobre el ambiente que las rodea. Son cambios que, a diferencia de la transformación sufrida por David Naughton en «Hombre Americano en Londres» (película que consiguió el Oscar en 1981 al mejor maquillaje), no son visibles, pero sí que se perciben.
La aplicación de materiales de cambio de fase, en particular aquellos que tienen en el interior de las viviendas temperaturas de transición habituales entre los 18ºC-25ºC, pueden ser empleados como recubrimientos en los muros con los que poder conseguir un mayor confort al estabilizar la temperatura radiante interior. No es raro encontrar viviendas que por un mal aislamiento sean como los vampiros térmicos, que nos quitan el calor, disparando la factura energética.
Dentro del proyecto SUDOE-SUDOKET, cuyo objetivo es el desarrollo de tecnologías facilitadoras esenciales (KET) aplicadas a los edificios innovadores, se han estudiado materiales de cambio de fase disueltos en morteros para comprobar su efecto sobre las condiciones en el confort interior, así como el efecto sobre el consumo de climatización.
Los resultados del proyecto han llevado a conclusiones como que se consigue una mayor estabilización de las temperaturas interiores si se mejora la temperatura radiante y, además, una reducción en el consumo de los equipos de climatización, consiguiendo así un ahorro energético, funcionando como si se tratara de un anillo de ajos atados al cuello de nuestro sistema de climatización.
Al igual que nuestro satélite favorito pasa de nueva a llena, los cerramientos de nuestras viviendas evolucionarán a un futuro con un mayor control de la temperatura superficial e incluso con cerramientos adaptativos que cambien de fase en función de las condiciones exteriores.
Agradecimientos
El trabajo se ha realizado dentro del proyecto SUDOKET – Mapeo, consolidación y diseminación de las Key Enabling Technologies (KETs) para el sector de la construcción en el espacio SUDOE, ref: SOE2/P1/E0677 que está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) a través del programa INTERREG SUDOE.
La filosofía taoísta establece a través del Ying y el Yang la dualidad que presenta todo lo que existe en el universo, de forma que siempre hay dos fuerzas antagonistas y complementarias que se necesitan mutuamente. Difícilmente se puede apreciar el valor de la paz sin la existencia de guerras, o de la salud si no hubiera enfermedades.
Este enfoque dual también es aplicable a la tecnología, imponiendo condiciones que en muchas ocasiones son opuestas, pero que permiten el equilibrio de los sistemas. Según establece la Termodinámica, para la producción de frío (extracción de calor a un foco de menor temperatura) tenemos que aportar energía exterior y disipar calor a un medio que está más caliente que la zona que queremos enfriar, de forma que el calor y el frío conviven como si del Ying y el Yang se tratara.
Las condiciones de habitabilidad que los seres vivos tenemos, nos obligan a mantener una temperatura adecuada para poder realizar los procesos vitales, de forma que valores entorno a los 23 ºC, nos permiten estar confortables. Sin embargo, el clima y las condiciones exteriores presentan valores en ocasiones muy alejados de este óptimo: desde los -40ºC que puede haber en las zonas próximas a los polos, hasta los 55ºC que puede haber en verano en las zonas próximas al ecuador, siendo en esencia la presencia o ausencia de radiación solar la que origina estas diferencias.
La tecnología ha desarrollado sistemas para la transformación de la energía solar en calor o electricidad, siendo por ello aplicable tanto a calefacción como a refrigeraciónsolar. La ausencia de radiación solar produce la necesidad de calefacción, y por lo tanto parece poco probable que podamos aprovechar la radiación disponible -que en general será pequeña- para calefacción. Sin embargo, la necesidad de frío sí va a estar en general asociada a la presencia de radiación solar, como si del Ying y el Yang se tratara también. De hecho, la climatización es una de las tecnologías estrella para el mundial de Qatar, en el que se van a utilizar campos de fútbol con refrigeración solar (Wolfgang Kessling:” Cómo climatizar un estadio” o en inglés “How to air-condition outdoor spaces”).
La refrigeración solar propone un conjunto de tecnologías en las que se aprovecha la radiación solar para producir frío, bien a partir de agua previamente calentada con captadores solares y sistemas sorbentes (máquinas de absorción o adsorción), bien a partir de electricidad producida con solar fotovoltaica para accionar un sistema basado en compresor. Como en el caso de los hermanos de “Hombre rico, hombre pobre”, su evolución temporal ha sido y es diferente.
Hasta hace 10 años, eran los sistemas de frío solar basados en máquinas sorbentes los que disponían de un mayor número de aplicaciones y desarrollos tecnológicos. Por aquellos tiempos, la fotovoltaica era cara. Sin embargo, con la reducción del coste que ha sufrido recientemente, el uso de fotovoltaica para producir frío solar está aumentando de manera importante. Por otro lado, hay fabricantes de máquinas de absorción con sistemas de triple efecto y rendimientos del 180% dispuestos a presentar una dura batalla por la climatización con radiación solar.
En cualquier caso e independientemente de la tecnología que se imponga, lo que tengo claro es que el futuro del frío es caliente, tan caliente como el Sol.
