Refrescarse en el desierto: 4 formas de refrigeración pasiva, antiguas y modernas

¿Qué tienen en común el 2º episodio de la 5ª temporada de Black Mirror y la película de Ridley Scott El reino de los cielos? Puede que le sorprenda descubrir que ambos contienen ejemplos de refrigeración pasiva de la vida real, modernos y antiguos, respectivamente. Con el cambio climático constantemente en las noticias y los costes energéticos de la refrigeración siempre como uno de los principales retos en un mundo que se calienta, vamos a ver 4 formas, pasadas y presentes, que los humanos pueden utilizar para combatir el calor sin quemar combustible.

1. Ingeniería civil del valle del Indo

Se le puede perdonar por asumir que el 2400-1900 a. C. no fue la mejor época para estar vivo. Las comodidades modernas que damos por sentado todavía no se habían inventado y ya hubiese tenido suerte si supera la pubertad.

No obstante, si hubiese sido lo suficientemente afortunado como para vivir en ciudades de la civilización del valle del Indo como Mohenjo-Daro, Harappa o Lothal (en la imagen anterior), que se encuentran en el actual Pakistán, puede que hubiera tenido menos probabilidades de sufrir un golpe de calor que la mayoría de sus descendientes modernos. Aunque el valle del Indo en sí no es técnicamente un desierto, está rodeado por regiones más áridas, y a día de hoy las ciudades de la zona alcanzan máximas de 38 ºC en verano, lo que es calor más que suficiente para la mayoría de nosotros.

Planificación inteligente de la ciudad:

La ingeniería y la planificación de ciudades de las zonas del valle del Indo serían la envidia de muchas ciudades modernas. Las calles estaban diseñadas con un patrón de cuadrícula rectangular con casas de una o dos plantas, y tenían sus ventanas orientadas deliberadamente para aprovechar al máximo las corrientes de viento del lugar. Esto proporcionaba una refrigeración pasiva mediante el flujo de aire en cada casa. Cualquier superviviente de un verano en una zona urbana tórrida, sin el lujo del aire acondicionado, no podría evitar envidiar esta previsión arquitectónica.

2. Qanats, badgires y yakhchales = Acueductos, captadores de viento y casas de hielo

Los antiguos persas tenían algo incluso más impresionante que ventiladores de aire pasivos: aire acondicionado y refrigeración pasivos, una tecnología que fue utilizado en todo su imperio durante su propio reinado, por dirigentes posteriores como Saladino, y que todavía se utiliza hoy.

Qanats:

En Irán puede encontrar antiguos qanats, acueductos subterráneos excavados en la piedra con conductos de acceso excavados verticalmente a intervalos regulares de unos tres mil años de antigüedad. Conectaban acuíferos aluviales con ciudades y zonas agrícolas para permitir la irrigación. Se estima que los canales de agua subterránea miden en torno a los 384.400 kilómetros de un extremo a otro; la distancia que hay hasta la luna.

Badgires:

En las ciudades, llevaron esto algo más allá: los badgires (o captadores de viento) parecen grandes chimeneas ornamentadas, pero su papel era el contrario; se situaban encima de los edificios para atrapar el viento exterior. El viento sobre los edificios es más rápido que el viento a nivel del suelo, lo que convierte al badgir en una gran pajita que hace subir el aire del interior del edificio desde el sótano.

Los sótanos recibían el aire del sistema de qanats subterráneo, en el que (gracias al efecto de pajita del badgir) se absorbe aire caliente de la superficie mediante los conductos de acceso a lo largo del recorrido del qanat hacia la ciudad, y se enfría por proximidad al agua de la montaña. ¿Cuál es el resultado? Los captadores de aire modernos, como los del centro de visitantes del Parque Nacional Zion en Utah, muestran una reducción de dieciséis grados celsius (23 ºC) en el edificio en comparación con la temperatura exterior circundante (39 ºC). No está nada mal.

Yakhchales:

Por si esto fuera poco, también se utilizaban estos mismos sistemas para fabricar y almacenar hielo. Los persas convertían el agua en hielo durante los tres meses del invierno persa y llenaban estanques de agua de los qanats.

Por la noche, cuando la temperatura del aire bajaba a 5 ºC o menos, el enfriamiento radiativo que vuelve al espacio enfriaba el agua hasta congelarla (del mismo modo que la escarcha se forma en la hierba incluso cuando las temperaturas permanecen sobre cero en las noches despejadas), se rompía y después se volvían a llenar de agua que se volvía congelar, creando una capa cada vez más gruesa.

Cuando se alcanzaba el grosor deseado, el hielo se cortaba y se almacenaba y aislada en un yakhchal (casa de hielo en persa), una estructura de ladrillo cónica o abovedada, perdiendo tan solo el 20% de su masa a lo largo de los otros nueve meses del año.

3. La Casa del Desierto

Puede que reconozca la Casa del Desierto como uno de los escenarios del 2º episodio de la 5ª temporada de Black Mirror. Es un proyecto de Guardian Glass para probar la viabilidad de que sus materiales modernos mantengan temperaturas habitables de forma pasiva en entornos extremos. ¿Qué entorno extremo eligieron? Una colina aislada en Gorafe, Granada, a quince minutos en coche por una carretera de tierra del desierto. Puede alcanzar los 45 ºC en verano and y hasta -10 ºC en invierno.

Autosuficiente:

No obstante, el interior de la casa de 20 m2 mantiene una agradable temperatura de 18-28 ºC durante todo el año, completamente desconectada de las redes de electricidad y agua, utilizando tan solo 26 m2 de paneles solares para generar energía para las tres habitaciones que componen la superficie habitable. Básicamente la casa está construida como una gigantesca galleta oreo triangular futurística, con una capa de crema excepcionalmente gruesa compuesta por vidrio aislante (esta es la zona en la que se vive).

El amplio tejado reflectante que sobresale muy por encima de la zona habitable desvía la energía del sol durante la parte más cálida del día en verano, mientras que las paredes de cristal permiten que la luz menos intensa de la mañana y la tarde calienten la casa.

4. Enfriamiento del cielo nocturno en mitad del día

¿Recuerda cómo los antiguos persas congelaban el agua por encima de 0 ºC? Esos estanques irradiaban de forma efectiva su exceso de calor de vuelta al espacio mediante el enfriamiento radiativo. Es una pena que solo funcione por la noche, ¿cierto? ¡Falso!

El profesor Aaswath Raman, un licenciado en ingeniería y física aplicada canadiense, prácticamente nos devuelve al punto de partida en nuestro viaje. De niño visitaba a sus abuelos en Mumbai, India, y se preguntaba cómo podían soportar el calor del verano sin aire acondicionado. Ahora, como adulto, se ha dado cuesta del coste de carbono de la refrigeración.

Paneles anti-solares:

Su empresa, SkyCool Systems, ha desarrollado un panel refrigerante; algo que parece un panel solar pero que repele la energía del sol en lugar de absorberla. Utilizando un material óptico multicapa cuarenta veces más delgado que un cabello humano, estos paneles reflejan la luz solar y simultáneamente también irradian energía calorífica desde el interior de un edificio hacia el espacio.

Estos paneles inteligentes explotan una longitud de onda de 8-13 µm de la luz infrarroja, que en gran medida eluden la absorción de los gases de la atmósfera. La tecnología ya se ha utilizado para reducir la factura de 40.000 $ en refrigeración de un supermercado de California en un 14,5%.

El sistema actual todavía requiere un flujo de agua, lo que se traduce en consumo de energía, y el efecto se ve reducido por inconvenientes como una capa de nubes o niebla. No obstante, Raman espera que, al ir refinándose el sistema, este sea el primero de muchos pasos en el camino hacia un futuro más sostenible.

De lo antiguo a lo moderno, estas son solo 4 de las formas que los humanos han encontrado para combatir el calor. Si las líneas cada vez más rojas y agresivas de las noticias sobre el cambio climático suelen estresarle, puede consolarse al saber que durante miles de años siempre ha habido personas con los conocimientos de ingeniería necesarios ahí fuera enfriando el ambiente.