Una nueva pintura a base de cemento enfría edificios combinando reflexión solar y evaporación de agua
Una casa fresca sin aire acondicionado pronto podría ser posible.
Científicos en Singapur han desarrollado un nuevo tipo de pintura que refleja la luz solar y enfría superficies mediante la evaporación lenta de agua. A diferencia de otras pinturas de enfriamiento disponibles comercialmente, que están diseñadas para repeler el agua y proteger el material subyacente, esta nueva fórmula funciona incluso en lugares calurosos y húmedos, ofreciendo una forma de bajo consumo energético para mantenerse fresco, según reportan los investigadores el 5 de junio en Science.
El secreto está en el enfriamiento pasivo
«La clave es el enfriamiento pasivo», que no requiere entrada de energía, dice el científico de materiales Li Hong. En otras palabras, funciona sin usar electricidad o sistemas mecánicos. Actualmente, el enfriamiento radiativo es el tipo más común de enfriamiento pasivo usado en materiales, incluyendo ciertas pinturas. Funciona reflejando la luz solar y radiando calor desde una superficie como paredes o techos hacia el cielo.
Pero en lugares húmedos como Singapur, el vapor de agua en el aire atrapa el calor cerca de la superficie, lo que impide que escape hacia la atmósfera y mantiene las superficies calientes.
Una fórmula revolucionaria que combina tres estrategias
En respuesta, Hong y otros dos científicos de materiales de la Universidad Tecnológica de Nanyang desarrollaron una pintura a base de cemento que combina tres estrategias de enfriamiento:
- Enfriamiento radiativo
- Enfriamiento evaporativo (que usa nuestra piel)
- Reflexión solar
En el estudio, los científicos pintaron tres casas pequeñas: una con pintura blanca regular, una con pintura de enfriamiento comercial que usa solo enfriamiento radiativo y una con su nueva fórmula. Después de dos años de sol y lluvia en Singapur, las primeras dos pinturas se habían vuelto amarillas. Pero «nuestra pintura seguía siendo blanca», dice el coautor Jipeng Fei.
A diferencia de otros colores, el blanco ayuda a los materiales a mantener su alta reflectividad y rendimiento de enfriamiento.
Tecnología que imita el sudor humano
La estructura porosa de la pintura retiene agua y la libera lentamente, como el cuerpo hace con el sudor. Refleja del 88 al 92 por ciento de la luz solar, incluso cuando está húmeda, y emite hasta el 95 por ciento del calor que absorbe. Las nanopartículas aumentan la reflectividad y la resistencia, ayudando a la pintura a mantener su color blanco con el tiempo. Una pequeña cantidad de polímero y sal ayuda a retener la humedad y prevenir grietas.
Las pruebas mostraron que la casa cubierta con la nueva pintura usó entre 30 y 40 por ciento menos electricidad para aire acondicionado que las otras casas.
Impacto global en el ahorro energético
Globalmente, «alrededor del 60 por ciento de la energía de los edificios se usa para enfriamiento de espacios», dice el coautor See Wee Koh. Otra ventaja de esta pintura altamente reflectiva y que retiene agua es reducir el efecto de isla de calor urbano que hace que las ciudades sean más calurosas que las áreas circundantes.
Mientras que el aire acondicionado consume electricidad y libera aire caliente directamente al aire circundante, la pintura emite calor como radiación infrarroja invisible, que escapa hacia la atmósfera en lugar de calentar el ambiente local.
«Singapur tiene una isla de calor urbano muy severa, y también otras regiones como el Medio Oriente», dice Koh. El equipo dice que su pintura podría ayudar a aliviar esa carga de calor en ambientes urbanos densos.
Especificaciones técnicas
La nueva pintura combina materiales cuidadosamente seleccionados:
- Base de cemento para durabilidad
- Nanopartículas para mayor reflectividad
- Estructura porosa para retención de agua
- Polímeros y sales para prevenir grietas y retener humedad
- Color blanco estable que resiste el amarillamiento
Esta innovación representa un avance significativo en tecnologías de construcción sostenible, ofreciendo una solución práctica para reducir el consumo energético y mitigar el calentamiento urbano en climas tropicales y subtropicales.
