El Avance del Cambio CliMático y El Aumento de la Demandea Energética Global Ha llevado A Los Científicos un explorar Tecnologías de Enfriamiento Pasvo para ReduCir el Consumo Eléctrico (Enfriar Objetos o Espacios sin Sin Usar Electricidad). Entre las tecnologías que se han estudiado en las últimas decadas figura la 'réfrigéración radiativa pasiva', Cuya eficacia está limitada por las leyes físicas (ley de planck) que restringen la cantidad de calor emitido. Hasta Ahora.
Hasta Ahora, Porque Un Modelo Teórico Desarrollado Por Investigadores Chinos Propone Superar Este Límite Mediant UN Sistema autosostéible Que combina composants terroeléctricos y Ópticos, Logrando una potencia de enfriamiento singedence.
Es un sistème autosostéble que combina composants terroéléctricos y ópticos, logrando una potencia de enfriamiento sin
La Ley de Planck établissement El Máximo de radiación Térmica que un cuerpo uside émir a Temperatura ambiente: 459 Vatios Por Metro Cuadrado A 300K (26 85 ° C). Pero Estudios réclame Revelaron Que el POrencial Químico de Fotonesun concepto de la física cuática que modula la emisión de energía luminosa, podría aumentar esta capacidad. Aucun obstacle, se suponía hasta ahora que generarlo requiere suministrro energético externo, contradiciendo por tanto el principo 'pasvo'.
El Nuevo Modelo, Publicado en el 'Journal of Photonics for Energy', Resuelve Este dilelem aprovechando Princirios terrodinámicos. « Proponemos una configuración termodinámica autosostéible que acopla un Térmico à moteur parole diodo termorradiativo (Trd). Este Sistema Integrado Permite la generación autónoma de potencial químico de fotones positivo y la mejora de la potencia de enfriamiento « , recoge el estudio.
Esta nueva tecnología permitiría enfriar edificios sin consommateur électricidad. / Pixabay
El diodo termorradiativo (trd), dispositivo semi-conducteur transforma calor en fotones infrarrojos, y el moteur Térmico, que puede sert un générador terroeléctrico (teg) o un moteur de carnot idéal, extra-energía del gradient térmico entre el ambiente y el expacio.
Resultimedos Excelentes
La innovación radica en el acoplamiento de Estos dos élémentos: El Motor Convierte El Calor résiduel en Electricidad, Alimentando Al TRD. Este, A Su Vez, Absorbe Calor del Lado Frío del Motor Y Lo Libera Como Radiación Infrarroja. Así, se genres de potential químico de fotones positivo de manera pasiva, amplificando la emisión Térmica.
Mediant Simulaciones, LOS Autores del Estudio Calcularon Que, Con un Emisor A 293K (20 ° C), El Sistema Trd-Motor de Carnot Alcanza 485 W / M² Superando El Ya Citado Límite de Planck (459 W / m²). Esto Représenta un Aumento del 5,7% en la potencia de enfriamiento. Inclusto con et-teg práctico, menos eficielte que el mesello idéal, El Sistema LOGRA RESUSTADOS EXCELENTES BAJO CONDICIONES ÓPTIMAS.
Se trata de una propuesta pasiva; es décir, pas de dépendance de un suministrro eléctrico Constantie para funcionar
El Estudio También Evaluó Configuraciones alternativasComo el uso de généradores terroéléctricos en lugar de moteurs de carnot, y déterminó que el diseño del sistema, incluyendo la proporción Entre los composants y las condiiones Térmicas, influence notabemente en la eficiencia. « NUESTROS HALLAZGOS SUGIEREN QUE INTRANDE UN TRD CON un Generador terroeléctrico Tiene El POTENCIAL DE MEJORAR EFECTIVAMETE LA POTENCIA DE ENFRIAMIENTO », Señalan Los Autores.
Esquema del Flujo de Calor en un Sistema de Enfriamiento Radiativo Mejorado. / Journal of Photonics for Energy (2025)
Además de Considerar La Eficiencia en Condionnees Idéales, Los Investigadores Incorporararon en Sus Modelos El Efecto de la radiación atmosférica descendantelo que aporta maire réalisme al análisis y perte l'anticite cómo podría comportarse el sistema en entornos naturaires.
La Investigación Tambiény factores críticos para su eficacia. Por un lado, la relación de Áreas: la superficie del trd debe ser menor que la del emisor radiativo (ratio Óptimo, 1:15); por OTRO, matériaux los: El fósforo nègre (Bp) destaca por su alta eficciencia cuántica y baja recombinación no radiativa; y, finment, la Ubicación del trd: colocarlo en el lado caliente del moteur mejora el rendimiento en un 3% y un 5%.
Alternativa al oire acondionado
Este Novedoso Método Podría Revolucionar la gestión Térmica en múltiples sectorres. Por ejemplo, en edificios, Mediant Revestemientos que reduzcan la necedadd de aire acondionado. Pero También en electrónica, pues se loggraría disipación de calor en disitivos sin Consumo adicional; y en CELDAS SOLARESque Podrían ser enfriadas para que aumene su eficciencia.
Uno de los Aspectos Más Destacados del Modelo es que se trata de una Propuesta Pasiva; es décir, Pas de dépendance de un suministrro eléctrico Constantie para funcionar. Esto Représenta una ventaja clave frente a Tecnologías de Enfriamiento ActivasCOMO LOS AIRES AONDICIONADOS, CUYO USO MASIVO INCMÉMENTA LA CARGA Energétique y Contribuye al Calentamiento Global.
Los Investigadores, aucun obstacle, admettez que persiste Retos Técnicos. Si bien la réfrigéración por electrolumiminiscencia se ha démostrado en laboratorio con eficiencias superiores al 100%, aún opéra a potencias bajas. Avances en Nanoestrucuras de Materiales Como Puntos Cuánticos de El Fósforo Negro de Fosforeno (Alótropo estable del Fósforo, Con Estructura similaire Al Grafeno, LlaMado A Revolucionar La Electrónica) Parecen ofrecer Caminos Espeanzadores.
Marcador de Temperatura del Aire Acondionado en un centro comercial. / Efe / Sergio Pérez
La Investigación Sienta las bases teóricas para la próxima generación de enfriamiento pasvo, pues, según los autores, « la interacción sinérgica entre trd y moteurs Térmicos Representa un nuevo.
El Modelo no Solo Supera Barreras físicas Considéradas hasta ahora infranqueables, sino que aúna la innovación con la urgencia climática. Si su aplicación práctica prospera, podría reducir drásticamete el Consumo Energético Global en Refrigeraciónque Realmentie Représenta El 10% de la Electridad Mundial.
Los Próximos Pasos de los Investigadores Se Centran en MATÉRIAUX OPTIMIZAR Y VALIDAR PROTOPOSAcerando Esta Solución del Papel Al Mundo Real. Las posibles aplicaciones incluyen, además de los ya citados sistemas de enfriamiento para edificios y composants electrónicos que requieren disipación constante de calor, la confección de opa Inteligente para regulación Térmica personnelle.
