Un equipo de investigación dirigido por científicos de materiales de la UCLA ha conseguido desarrollar formas de hacer pintura super blanca que refleja hasta el 98% del calor procedente de la radiación solar. Este nuevo desarrollo abre nuevos caminos prácticos para el diseño de pinturas que, si se usan en tejados y otras partes del edificios, podrían reducir significativamente los costes de refrigeración. 

Los hallazgos, publicados recientemente en Joule, son un paso importante y práctico para mantener los edificios más frescos mediante el enfriamiento por radiación diurna pasiva, un proceso espontáneo en el que una superficie refleja la luz del sol e irradia calor al espacio, enfriándose hasta temperaturas potencialmente subambientales. Esto puede reducir las temperaturas interiores y ayudar a disminuir el uso del aire acondicionado y las emisiones de dióxido de carbono asociadas a estos equipos de refrigeración. 

“Cuando se usa una camiseta blanca en un día caluroso y soleado, se siente uno más fresco que si se usara una de color más oscuro, porque la camiseta blanca refleja más luz solar y es el mismo concepto para los edificios”, explica Aaswath Raman, profesor asistente de ciencia de materiales e ingeniería en la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA, y el principal investigador del estudio. «Un techo pintado de blanco hará que esté más fresco  el interior del edificio que uno uno más oscuro. Pero esas pinturas también hacen algo más: rechazan el calor en longitudes de onda infrarrojas, que los humanos no podemos ver con nuestros ojos. Esto podría permitir que los edificios se enfríen aún más por el enfriamiento radiativo”.

Las pinturas blancas de mejor rendimiento disponibles actualmente suelen reflejar alrededor del 85% de la radiación solar entrante. El resto es absorbido por la composición química de la pintura. Los investigadores mostraron que simples modificaciones en los ingredientes de una pintura podrían ofrecer un salto significativo, reflejando tanto como el 98% de la radiación entrante.

Las pinturas blancas actuales con alta reflectancia solar usan óxido de titanio. Mientras que el compuesto es muy reflectante de la mayoría de la luz visible y cercana al infrarrojo, también absorbe luz ultravioleta y violeta. Las cualidades de absorción de los rayos UV del compuesto lo hacen útil en las lociones de protección solar, pero también conducen a un calentamiento bajo la luz del sol, lo que impide mantener un edificio lo más fresco posible.

Los investigadores examinaron la posibilidad de sustituir el óxido de titanio por ingredientes baratos y fácilmente disponibles como la barita, que es un pigmento utilzado por artistas, y el politetrafluoroetileno en polvo, más conocido como teflón. Estos ingredientes ayudan a las pinturas a reflejar la luz UV. El equipo también hizo más refinamientos a la fórmula de la pintura, incluyendo la reducción de la concentración de aglutinantes de polímeros, que también absorben el calor.

“Esperamos que el trabajo estimule futuras iniciativas en materia de revestimientos superblancos, no sólo para ahorrar energía en los edificios, sino también para mitigar los efectos de isla de calor de las ciudades, y quizás incluso para mostrar una forma práctica que, si se aplica a escala masiva y global, podría afectar al cambio climático”, dijo el becario postdoctoral de la UCLA Jyotirmoy Mandal, que ha estudiado las tecnologías de pintura de refrigeración durante varios años. “Esto requeriría una colaboración entre expertos en diversos campos como la óptica, la ciencia de los materiales y la meteorología, y expertos de los sectores de la industria y la política”.

Créditos de imagen: Jyotirmoy Mandal