Professor desenvolve tecnologia que refresca as pessoas – sem eletricidade ou ar condicionado

Se no meio do verão você fosse ao supermercado Grocery Outlet em Stockton, Califórnia, e colocasse a mão nos estranhos painéis pretos brilhantes que encontrou lá, ficaria chocado ao descobrir que eram tão frios ao toque quanto uma caixa de fusíveis no porão.

Instalados por uma empresa chamada SkyCool Systems, eles são os primeiros de uma nova geração de tecnologias de resfriamento que irradiam calor pela atmosfera, reduzindo as temperaturas do ar em cerca de 10 ° F.

O resfriamento radiativo é o que acontece quando as ondas eletromagnéticas que chamamos de calor deixam um objeto. É o fenômeno que o coloca em risco de insolação no deserto durante o dia e hipotermia à noite; o calor absorvido evacua a paisagem ao pôr-do-sol e, sem nenhuma umidade para prendê-lo, sai pela atmosfera da Terra para o espaço sideral.

Um cientista da UCLA raciocinou que se um certo espectro de raios de aquecimento fosse irradiado para a atmosfera durante o dia, ele esfriaria o que restasse, potencialmente oferecendo uma alternativa ao ar condicionado tradicional.

Estima-se que 7% das emissões globais de gases de efeito estufa são geradas por sistemas de resfriamento, tanto para residências quanto para transporte, mas como as temperaturas globais continuam a subir, o uso de sistemas de resfriamento para residências e empresas deve triplicar nos próximos anos.

Os painéis radiativos do SkyCool podem absorver toda a luz solar que produz calor e, em vez de enviá-la de volta para o caldeirão de gases que estão aquecendo o planeta, expulsa-a para o espaço.

Contra-intuitivo

Aaswath Raman, um cientista de materiais da University of California LA, descobriu que as tecnologias de resfriamento radiativo, como painéis e tintas reflexivas especiais, foram investigadas antes, mas depois abandonadas como impossíveis.

A ideia era que se algo pudesse irradiar calor mesmo em plena luz do dia, isso poderia economizar milhares em custos de refrigeração. Raman decidiu submeter uma proposta de financiamento à Agência de Projetos de Pesquisa Avançada-Energia, ou ARPA-E, um braço do Departamento de Energia.

Apesar da colcha de material e de todo o vapor de água e CO2 que compõe a atmosfera, a radiação infravermelha entre 8 e 13 micrômetros de comprimento passa por ela como se não estivesse lá, então Raman teve como objetivo criar um filme que refletisse a luz visível, e que irradiava a luz infravermelha que pode deixar a atmosfera, garantindo que o calor que ele dispersa não passe a ser problema de terceiros.

Com colegas do departamento de engenharia de Stanford liderado por Shanhui Fan, ele criou um filme ultrafino, que ele diz que poderia ser produzido em rolos de um metro de comprimento por dois metros de largura, feito de sílica, vidro e dióxido de háfnio, um agente de revestimento utilizado na indústria ótica.

Colocados em um telhado, eles descobriram que seu painel de protótipo ficou mais quente quando protegido dos raios do sol – uma reação contra-intuitiva ao que se poderia esperar, porque a radiação foi impedida pelo material que gerava a sombra. Além disso, sob o sol escaldante do verão, o painel era frio ao toque.

Aplicativos abundam

Se colocado no capô de um carro, o filme não apenas refletiria qualquer luz do sol, mas irradiaria parte do calor do motor; se colocado acima de onde os canos de água passam por um edifício, ele resfriaria a água ali, reduzindo a carga nos sistemas de ar condicionado.

Depois que uma viagem a Mumbai, na Índia, revelou a velocidade com que o mercado doméstico de A / C está crescendo, Raman precisava garantir que os painéis e o filme fossem baratos o suficiente para serem empregados em países em desenvolvimento próximos aos trópicos, onde são mais necessários.

Em Stockton, o supermercado Grocery Outlet gastou US $ 40.000 em refrigeração por ano entre suas ilhas de freezer e a delicatessen. Painéis SkyCool colocados no telhado e agora economizam cerca de US $ 5.800 em custos por ano.

O Washington Post relata que Raman e SkyCool Systems saíram em busca de uma concessão de dinheiro para substituir todos os condicionadores de ar de uma escola como parte de um projeto para ver se seu filme especial pode ser o principal agente de resfriamento de um edifício, enquanto a National Geographic acrescenta que alguns cientistas criaram modelos que sugeriam que se apenas 1,5% do mundo fosse coberto por esses painéis, e que eles pudessem ser mantidos por um período longo o suficiente, isso refletiria todo o calor adicional criado pela crise climática.