Recientemente, un equipo de investigación internacional diseñó un nuevo recubrimiento basado en cemento llamado CCP-30, que puede reducir el calor de los edificios mediante disipación de calor por sudoración, trayendo nueva esperanza para el ahorro de energía y enfriamiento de edificios.

El recubrimiento de enfriamiento CCP-30 tiene una estructura porosa modificada con nanopartículas, compuesta por una red de gel de silicato de calcio hidratado (CSH). Su diseño único combina mecanismos de enfriamiento por radiación, evaporación y reflexión, logrando efectos de enfriamiento excepcionales. Puede reflejar el 88-92% de la luz solar, liberar el 95% del calor en forma de radiación infrarroja, y retener aproximadamente el 30% de su peso en agua, siendo un recubrimiento ideal para mantener espacios frescos todo el día y a través de las estaciones.

Según los resultados de la investigación publicados en la revista Science, en climas tropicales, la capacidad de enfriamiento de este recubrimiento es 10 veces mayor que la de los recubrimientos de enfriamiento comerciales, y puede ahorrar entre el 30% y el 40% de electricidad.

Actualmente, los sistemas de refrigeración espacial representan casi el 20% del consumo total de electricidad de los edificios globales, y sus altas emisiones de dióxido de carbono se han convertido en un factor importante en el calentamiento global, jugando también un rol importante en el efecto de isla de calor urbana (UHI), donde las temperaturas en el centro de la ciudad son mucho más altas que en los suburbios circundantes. Las estrategias de refrigeración pasiva se han convertido en métodos de ahorro de energía y sostenibles para reducir emisiones y mitigar el efecto de isla de calor urbana.

La mayoría de los recubrimientos de enfriamiento pasivo dependen del mecanismo de radiación, utilizando el proceso pasivo de enfriamiento donde los objetos de la Tierra disipan calor hacia el espacio exterior más frío emitiendo radiación infrarroja. Sin embargo, este proceso es efectivo en climas secos y cielos claros, pero ineficaz en regiones nubladas y húmedas, y debido a su alta direccionalidad, tiene un rendimiento pobre en superficies verticales que no ven directamente el cielo.

Los investigadores utilizaron la fuerza del enfriamiento por evaporación para superar estos puntos débiles del mecanismo de radiación. El enfriamiento por evaporación aprovecha el alto calor latente del agua (aproximadamente 2256 J/g), absorbiendo una gran cantidad de energía térmica del superficie durante la conversión de agua de líquido a vapor, y proporciona enfriamiento no direccional, sin depender de la orientación de la superficie ni de factores como la visión lateral limitada.

Por lo tanto, el nuevo recubrimiento CCP-30 tiene un rendimiento de enfriamiento poderoso, con una emisividad infrarroja de hasta el 95% incluso bajo luz solar directa, y una reflectancia solar del 88-92% en condiciones húmedas y secas.

Lo único del recubrimiento CCP-30 es también su capacidad de auto-reabastecimiento, que puede absorber agua de lluvia y humedad atmosférica, manteniendo el enfriamiento por evaporación durante largos períodos, sin afectar la interacción del recubrimiento con la luz en condiciones húmedas.

En pruebas de campo realizadas en la región tropical de Singapur, CCP-30 superó a los recubrimientos blancos comerciales con su excelente rendimiento de enfriamiento. Las pruebas a escala piloto en edificios indican que su efecto de ahorro de energía es significativo, alcanzando el 30-40%, y el análisis de ciclo de vida muestra que, en comparación con recubrimientos blancos estándar, la huella de carbono por unidad funcional se reduce en un 28%.

Este recubrimiento no solo proporciona una solución práctica y a largo plazo para mitigar el efecto de isla de calor urbana, sino que también muestra un potencial real para apoyar los esfuerzos globales de descarbonización.