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Investigadores de Stanford usan superficie óptica para enfriar agua sin electricidad

SAN FRANCISCO, 4 sep (Xinhua) -- Investigadores de la Universidad de Stanford mostraron que sin electricidad, un sistema con superficies ópticas de alta tecnología parecidas a espejos pueden enfriar el agua que fluye a una temperatura menor que la del aire en los alrededores.

Desde 2013, Shanhui Fan, profesor de ingeniería eléctrica, y estudiantes e investigadores asociados han empleado el techo de la Escuela de Ingeniería Eléctrica Packard de Stanford como sitio de pruebas de la superficie óptica que podría ser el futuro de aire acondicionado y refrigeración con bajo costo energético.

Su trabajo publicado en 2014 primero mostró las capacidades de enfriamiento de la superficie óptica.

Su nueva investigación, publicada hoy en la revista británica Nature Energy, avanza a partir del trabajo anterior con lo que llamaron "enfriamiento radiativo", pero lo lleva al siguiente nivel.

"Por primera vez ofrece una demostración tecnológica de alto nivel de la forma de utilizar el enfriamiento radiativo para enfriar de forma pasiva un fluido y, al hacerlo, conectarlo con sistemas de enfriamiento para ahorrar electricidad", dijo Aaswath Raman, uno de los autores del reciente artículo.

El enfriamiento radiativo es un proceso natural resultante del momento en el que las moléculas liberan calor, como cuando las carreteras liberan calor después del atardecer. Este fenómeno es de particular importancia en las noches sin nubes porque, sin nubes, el calor puede salir con mayor facilidad de la atmósfera de la Tierra y dirigirse al vasto y frío espacio.

El cuerpo humano libera calor a través de enfriamiento radiativo al cielo y a los alrededores, pero en los días soleados y calurosos, la luz solar lo calienta más de lo que el enfriamiento radiativo reduce su temperatura.

Para superar este problema, la superficie del equipo utiliza una película óptica de múltiples capas que refleja cerca del 97 por ciento de la luz solar a la vez que emite la energía térmica de la superficie a la atmósfera.

En los experimentos publicados en 2014, pequeñas tabletas de 20 centímetros de diámetro fueron utilizadas para mostrar la forma en la que la superficie óptica de múltiples capas se enfriaba.

Para el nuevo artículo, los investigadores crearon un sistema en el que los paneles que cubren la superficie óptica especializada se colocan sobre los tubos del agua que corre. Los paneles tienen una longitud de unos 61 centímetros en cada lado.

Con el agua fluyendo a una velocidad relativamente rápida, el equipo encontró que los paneles pueden reducir de forma constante la temperatura del agua de tres a cinco grados centígrados por debajo de la temperatura ambiente en un período de tres días.

Fan, Raman y Goldstein fundaron SkyCool Systems, una compañía que trabaja en nuevas pruebas y la comercialización de esta tecnología, posiblemente facilitando la integración de los paneles en los sistemas estándar de aire acondicionado y refrigeración.