viernes, 10 de marzo de 2017

La nanotecnología podrá disminuir la temperatura de tu vivienda y del planeta.

Disminución de la temperatura en la vivienda.
Existen en la actualidad muchas patentes de pinturas con propiedades de aislamiento térmico capaces de absorber la radiación infrarroja. Las nuevas formulaciones  incorporan elementos nanotecnológicos que, por su capacidad de absorber los rayos infrarrojos y disipar la radiación durante el transcurso del día, no permiten al calor proveniente de la radiación solar atravesar la pared. Sorprendentemente la contribución a la carga térmica de la pared es mínima debido a la acción de los aditamentos nanotecnológicos generalmente formados por nanopartículas coloidales. En la actualidad se comercializan varias pinturas “térmicas” de distinta base nanotecnológica. Algunas pinturas utilizan nanopartículas de óxidos de tungsteno (empresa JAXA-Desarrollo aeroespacial Japonés) o partículas coloidales de cloruro de estaño con un diámetro promedio de 3 nanómetros, inmersas en una suspensión de politetrafluoroetileno (patente WO 2013115633 A1, “Pintura con la capacidad de absorber los rayos infrarrojos a través de una película de nanopartículas”). La NASA desarrolló un aditivo de nanopartículas de cerámica que se puede adicionar a cualquier pintura tradicional para trasformarla en una pintura con propiedades térmicas; el ahorro debido al aditivo en la aislación de la casa puede llegar hasta el 50% y el efecto térmico tiene una duración de cinco años. El mayor aislamiento térmico, no sólo disminuye la temperatura del interior de la vivienda, también el consumo de energía mayoritariamente generada utilizando combustibles fósiles, al reducir o eliminar la utilización de los equipos de aire acondicionado.

Disminución de la temperatura del planeta.
El efecto invernadero “normal” es esencial para el clima de la Tierra. La cantidad de energía que llega al planeta por la radiación solar se compensa con la cantidad de energía radiada al espacio; por lo tanto, la temperatura terrestre se mantiene constante. No obstante por la acción del hombre, desde las revoluciones industriales, la emisión de dióxido de carbono, metano, vapor de agua y óxidos de nitrógeno, entre otros,  se incrementó en la atmósfera originando una mayor absorción de la radiación infrarroja que es reemitida nuevamente a la tierra por los gases del efecto invernadero aumentando la temperatura. La nanotecnología puede ofrecer dos soluciones al problema: utilizar paneles solares nocturnos que utilicen la energía infrarroja (a) o generar las condiciones para que la atmósfera deje pasar la radiación infrarroja térmica (b).
a) La mitad de energía solar disponible llega a la tierra forma de rayos infrarrojos. Ahora existen paneles solares con cristales nanométricos “realizados a medida” capaces de absorber esta energía infrarroja. Los prototipos de los paneles para la absorción de radiación infrarroja, transparentes y flexibles, ya están funcionando. Son capaces de convertir cualquier superficie en un panel solar. Su capacidad para absorber la radiación infrarroja directa durante el día (junto con la visible-paneles mixtos) y la remanente reemitida por los gases de efecto invernadero durante la noche, puede contribuir significativamente a disminuir el calentamiento de la tierra y la temperatura del planeta. Además permite  reducir los gases causantes del efecto invernadero al generar corriente eléctrica sustituyendo a los combustibles fósiles.
b) También para disminuir la temperatura del planeta podríamos crear un “efecto anti-invernadero” o un “efecto invernadero negativo” utilizando nanotecnología de avanzada para fabricar nanodispersiones fluidas (distribución de nanoobjetos en una fase fluida continúa) capaces de reflejar el infrarrojo cercano y ser “transparentes” al infrarrojo térmico, evitando que la radiación calórica vuelva a la tierra. Algo similar al efecto anti-invernadero del satélite Titán, el más grande de Saturno,  cuya niebla contiene nitrógeno y moléculas orgánicas (metano, etano, diacetileno, metilacetileno, cianoacetileno, acetileno, propano, anhídrido carbónico, monóxido de carbono, cianógeno, cianuro de hidrógeno). La radiación solar sobre las moléculas de nitrógeno y metano en la ionosfera crea una sopa de iones positivos y negativos. Las colisiones entre las moléculas orgánicas y los iones ayudan a las moléculas a crecer, convirtiéndose en aerosoles (partículas sólidas o líquidas suspendidas en un gas) mayores y más complejos capaces de absorber en la atmósfera superior el 90% de la radiación solar que entra en el satélite, pero incapaz de retener la radiación infrarroja proveniente de su superficie. El efecto anti-invernadero en el satélite Titán produce una disminución de 9 grados en su temperatura. En el planeta tierra, ante una situación límite,  se podría intentar regular la temperatura inyectando en la atmósfera la cantidad necesaria de una nanodispersión fluida para lograr el efecto anti-invernadero y conseguir la disminución deseada.

El avance exponencial de los desarrollos nanotecnológicos incrementa la factibilidad de su utilización para disminuir la temperatura de tu vivienda y del planeta. A grandes males, grandes nanosoluciones.