Ciencia / 19 de marzo de 2017

Nanotecnología y efecto invernadero: Soluciones contra el calor

Aditivos para pintura, paneles solares duales y moléculas que crean un efecto niebla.

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Las noticias desalentadoras sobre el fenómeno del calentamiento global son una constante: desde las propuestas negacionistas del presidente de los Estados Unidos Donald Trump, hasta la ausencia de objetivos realistas para emitir menos gases de efecto invernadero en casi todos los países. Una de las escasas excepciones a esta avalancha de aspectos negativos llega desde la nanotecnología, que se dedica al diseño y manipulación de la materia a nivel de átomos o moléculas, con fines desde médicos hasta industriales.

“La nanotecnología puede ofrecer algunas soluciones para el control del aumento de la temperatura promedio de la Tierra”, le dice a NOTICIAS Alberto D’Andrea, director en la Universidad CAECE, que inaugura la primera carrera universitaria de nanotecnología de la Argentina. Según D´Andrea, doctor en química por la Universidad de Buenos Aires (UBA) y directivo de la Confederación Argentina de Nanotecnología, hay varias líneas de desarrollo de nanotecnologías ambientales, tanto a corto como a mediano y largo plazo.

Son varios los productos nanotecnológicos originalmente desarrollados por la Nasa para sus misiones espaciales, cuyas patentes fueron luego transferidas a diversas empresas. “Son aditivos que se agregan a la pintura y que están compuestos por cantidades de pequeñas nanoesferas fabricadas de materiales cerámicos. Como son huecas tienen una muy baja conducción térmica. Ya hay países donde es posible comprar estos granos en forma de un polvo que se disuelve en la pintura a aplicar en paredes y techos expuestos al sol”. El uso de estas nanoesferas de sílice en pinturas y materiales aumenta en porcentajes significativos la capacidad reflectiva de las superficies y mejora los sistemas de aislación térmica de la construcción.

Aunque los porcentajes varían, algunos estudios indican que es posible registrar una disminución de hasta un 20% en la captación de calor por parte de paredes y techos expuestos en forma directa al rayo solar.

La vivienda recubierta con estas pinturas lograr mejorar su eficiencia energética total, razón por la cual se precisa menos electricidad para refrigerarla. “No solo se ahorra dinero en la factura, sino que también disminuye el consumo de combustibles fósiles, lo que hace que se libere una menor cantidad de gases responsables de incrementar el efecto invernadero”, describe D´Andrea. Y agrega que es perfectamente posible hacer este tipo de desarrollos en la Argentina: “No son tantas las dificultades técnicas para obtener y patentar un producto eficiente y original en forma local. En este tipo de emprendimientos a veces lo más complejo es llevar el producto al mercado. Por eso, además de las materias de física, química, biología, a esta nueva carrera le pensamos un perfil orientado a la innovación y los negocios”.

Energía

Otra de las ideas a favor del medio ambiente que puede aportar la nanotecnología se relaciona con el desarrollo de un nuevo tipo de paneles solares que podrían seguir funcionando durante la noche.
“Prácticamente la mitad de la energía solar disponible que llega a la Tierra lo hace en forma de rayos infrarrojos. Parte de este tipo de radiación que llega desde el sol es reflejada hacia el espacio durante la noche, pero queda atrapada por la capa de gases causantes del efecto invernadero. Es decir que contribuye a elevar la temperatura promedio de nuestro planeta”, explica D’Andrea.

Los científicos especializados en nanotecnología tienen una propuesta para solucionar el problema. Ya hay en funcionamiento prototipos de paneles solares hechos con cristales nanométricos capaces de absorber esa energía y convertir la superficie de un típico panel diurno en uno de uso nocturno. Estos paneles solares son capaces de captar energía del espectro visible mientras están expuestos al sol, y también pueden seguir generando electricidad por la noche, captando y transformando en eléctrica la energía infrarroja que emite la Tierra durante la noche.

Los paneles nanotecnológicos ayudarán en el mediano plazo a disminuir el calentamiento global y el aumento de temperatura del planeta, porque, además, tienen un efecto secundario benéfico: “Nos permiten disminuir la emisión de gases porque generan corriente eléctrica solar durante la noche, y esto, otra vez, ayuda a sustituir el quemado de petróleo, gas o carbón”, aclara D´Andrea.

Otra particularidad de estas celdas nocturnas es que pueden fabricarse nanotecnológicamente sobre paneles flexibles, lo que implica la posibilidad de aplicarlas sobre superficies y terrenos que no sean planos.

A largo plazo

Si bien es un concepto más futurista y es una especulación todavía en etapa embrionaria, otra solución ambiental global posible basada en nanotecnología es diseñar en el laboratorio nanodispersiones fluidas (una distribución de nanoobjetos en una fase fluida continua) que sean capaces de reflejar rayos del espectro infrarrojo cercano pero ser transparentes al infrarrojo térmico.

Para D’Andrea, esto ayudaría a crear un “efecto anti-invernadero” o “efecto invernadero negativo”, un fenómeno que se da Titán, uno de los satélites del planeta Saturno.

En teoría se podría utilizar nanotecnología de avanzada para fabricar en cantidad y lanzar a la atmósfera moléculas cuyo resultado final sería generar una “niebla” capaz de dejar pasar la radiación infrarroja del espectro solar –algo esencial para la vida terrestre- pero ser transparente al infrarrojo térmico, logrando así que la atmósfera retenga menos calor y que una parte sustancial de esa energía atrapada regrese al espacio.

Estas intervenciones de geoingeniería son extremas y solo analizables ante una situación límite: “Si la temperatura media del planeta subiera entre 5 y 8 grados Celsius -puntualiza D´Andrea- se la podría intentar regular inyectando en la atmósfera una cantidad adecuada de una nanodispersión fluida buscando lograr ese efecto anti-invernadero y conseguir una disminución del promedio”. Un experimento apasionante, pero al que sería mejor no tener que llegar.

 

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