Nuevos materiales de construcción que ahorran energía probablemente reemplazarán a los aires acondicionados

La revista 'Technical Review' del Instituto Tecnológico de Massachusetts informó recientemente que pronto estará disponible en Estados Unidos un material de construcción que puede absorber calor durante el día y liberarlo durante la noche, reduciendo así el uso de aire acondicionado.

Según la introducción, actualmente se utilizan paneles de yeso en las paredes de la mayoría de los edificios. National Gypsum en Carolina del Norte está probando un nuevo tipo de placa de yeso que contiene un material de cápsula que puede enfriar pasivamente edificios absorbiendo calor. Estas sustancias en cápsulas son producidas por el gigante químico alemán BASF (BASF) y pueden añadirse a muchos productos de construcción. En Europa, este nuevo tipo de material cápsula se ha utilizado en algunos productos de construcción.

Este tipo de material de cápsula contiene material de cambio de fase, es decir, el material que cambia de forma con el cambio de temperatura y puede proporcionar calor latente. Esto hace que el principio de enfriar la casa sea el mismo que el principio de enfriar la bebida absorbiendo calor cuando los cubitos de hielo se derriten. . Cada cápsula de polímero contiene cera de parafina que se derrite a temperatura ambiente, por lo que pueden mantener la temperatura ambiente básicamente constante durante el día. La cera de parafina funciona mejor en condiciones climáticas frescas por la noche. Cuando la temperatura baja por la noche, la cápsula puede endurecerse nuevamente para liberar el calor almacenado durante el día.

Peter Schossig es ingeniero en el Instituto Fraunhofer de Munich, Alemania. Su equipo de investigación desarrolló esta cápsula en cooperación con BASF. Dijo que en algunos países del sur de Europa, este material puede absorber suficiente calor durante el día para ahorrar hasta un 20% de la demanda eléctrica para aire acondicionado. En el norte de Europa, donde la temperatura nocturna es más fresca, es posible que los edificios que utilizan este material no necesiten aire acondicionado en absoluto.

Este nuevo logro ayuda a promover la tendencia ecológica en la industria de la construcción de utilizar materiales de construcción ecológicos que puedan mantener una temperatura interior confortable sin utilizar electricidad. Según datos de EE.UU. Según la Administración de Información Energética, en Estados Unidos los edificios consumen aproximadamente el 70% de la generación eléctrica del país, de la cual el 8% se utiliza para aire acondicionado en hogares y oficinas. En la actualidad, en Estados Unidos se utilizan ampliamente materiales de construcción ligeros, como marcos de madera y placas de yeso. Pueden completar el edificio rápidamente, pero estos materiales no absorben mucho calor, por lo que la temperatura ambiente fluctúa mucho a lo largo del día.

Leon Glicksman, profesor de tecnología de la construcción e ingeniería mecánica en el MIT, dijo que los materiales de cambio de fase proporcionan una forma de agregar almacenamiento de calor a los materiales de construcción livianos. Desde la década de 1950, varias empresas han intentado desarrollar sistemas de refrigeración pasivos que puedan utilizar las características de los materiales de cambio de fase, pero han logrado resultados limitados porque es difícil agregar nuevos materiales a los materiales de construcción existentes.

BASF obtiene microcápsulas agitando rápidamente cera fundida con agua caliente. Debido a que la cera y el agua se repelen, la cera formará muchas pequeñas gotas de cera en el agua. Cuando los investigadores agregaron precursores acrílicos a la mezcla de cera y agua, la fuerza repulsiva entre la cera y el agua hizo que los precursores acrílicos cubrieran la superficie de las gotas de cera. La mezcla húmeda resultante se puede agregar al polvo usado para fabricar paneles de yeso o se puede agregar a otros materiales de construcción como cemento y yeso después del secado.

DuPont, otro gigante químico, también fabrica materiales de cambio de fase en cápsulas y los ha añadido a placas absorbentes de calor para su venta en Europa. La estrategia de BASF es ligeramente diferente a la de DuPont: venden las cápsulas a otras empresas para añadirlas a materiales de construcción, incluidos techos, bloques de hormigón celular y placas de yeso. Un estudio realizado por BASF estima que, tomando como ejemplo los precios de la electricidad y las condiciones climáticas en Alemania, si se añaden 360 gramos del material de cambio de fase (aproximadamente 4.883 dólares estadounidenses) al yeso utilizado en una casa residencial, se puede ahorrar en la factura de electricidad. dentro de 5 años. cubrir el costo