Desde el Acuerdo Climático de París que entró en vigor en 2016, 121 países se han comprometido a ser neutros en carbono para 2050, ya que el mundo intenta reducir su consumo de combustible. El gobierno coreano también dio a conocer su Estrategia de Carbono Neutral 2050 el 7 de diciembre de 2020 y declaró el Carbono Cero, haciendo que la transición a la energía nueva y renovable sea un tema de discusión. Recientemente, un equipo de investigación conjunto de POSTECH y la Universidad de Corea ha desarrollado un material de refrigeración radiativa que puede reducir el consumo de energía reflejando o transmitiendo selectivamente la luz solar.

El equipo de investigación dirigido por el profesor Junsuk Rho, la candidata al doctorado Minkyung Kim y el Dr. Dasol Lee, de los departamentos de ingeniería mecánica e ingeniería química de POSTECH, y un equipo dirigido por el profesor Heon Lee y Soomin, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Universidad de Corea, han desarrollado conjuntamente un refrigerador radiativo transparente que transmite la luz visible al tiempo que refleja la luz casi infrarroja, e irradia calor en la ventana atmosférica, donde la longitud de onda oscila entre 8 y 13 micrómetros (μm). Reconocido por su importancia, este estudio fue presentado como artículo de portada del último número de Advanced Optical Materials.

La refrigeración radiativa es una tecnología que reduce la temperatura de un objeto al absorber menos energía del sol y emitir calor radiante. Los materiales de refrigeración radiativa convencionales desarrollados hasta ahora se han limitado a emisores transparentes que transmiten toda la luz bajo la luz solar directa y a refrigeradores radiativos opacos que reflejan toda la energía solar. Por ello, la transparencia es una característica importante en las aplicaciones prácticas de la refrigeración radiativa, pero la luz solar transmitida y atrapada en un espacio interior suele ser la principal causa del aumento de la temperatura.

El equipo de investigación conjunto se centró en desarrollar un refrigerador radiativo transparente para resolver este problema. Aprovechando las características de la luz, los investigadores propusieron un material que puede transmitir la luz visible, reflejar la luz infrarroja cercana y emitir rayos infrarrojos medios.

El material de refrigeración radiativa desarrollado por los investigadores en este estudio presenta tanto transparencia como efecto de refrigeración radiativa al reflejar selectivamente la luz infrarroja cercana. En un experimento realizado en una azotea al aire libre, los investigadores comprobaron que la temperatura interior de la cámara de alta absorción de la caja del refrigerador se redujo en 14,4 °C y la temperatura del propio material se redujo en 10,1 °C incluso cuando se aplicó pintura.

«El refrigerador radiativo desarrollado esta vez puede utilizarse como ventana de un edificio u observatorio que necesite mantener la transparencia, o como ventana en una atracción o un vehículo», explicó el profesor Junsuk Rho de POSTECH. «Incluso puede adquirir color porque conserva su efecto refrigerante cuando se le aplica pintura».

Esta investigación se ha llevado a cabo con el apoyo del Programa de Descubrimiento de Materiales del Futuro, el Programa de Investigadores de Media Carrera, el Proyecto Frontera Global, el Programa de Centros de Investigación Líderes de la Fundación Nacional de Investigación financiado por el Ministerio de Ciencia y TIC de Corea, la Beca Global de Doctorado del Ministerio de Educación y la Fundación Nacional de Investigación de Corea, el programa de Ciencia Verde financiado por POSCO, y la Beca Postdoctoral PIURI de POSTECH.