Recubrimientos de polímeros jerárquicamente porosos para el enfriamiento radiativo pasivo diurno de alta eficiencia

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Energía sostenible

Sus antecedentes:

• El enfriamiento radiativo pasivo durante el día (PDRC) ofrece una alternativa energéticamente eficiente al enfriamiento eléctrico al aprovechar los mecanismos naturales de disipación de calor.
• Las tecnologías PDRC existentes a menudo se enfrentan a limitaciones en cuanto a eficiencia, escalabilidad o aplicabilidad.
• El desarrollo de materiales PDRC rentables y de alto rendimiento es crucial para su adopción generalizada.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método sencillo, económico y escalable para fabricar recubrimientos de PDRC de alto rendimiento.
• Caracterizar las propiedades ópticas y el rendimiento de refrigeración del material PDRC desarrollado.
• Demostrar el potencial de la nueva tecnología PDRC como una alternativa viable al enfriamiento eléctrico.

Principales métodos:

• Fabricación de recubrimientos jerárquicamente porosos de fluoruro de polivinileno y co-hexafluoropropeno (P-VdF-HFP) utilizando un método de inversión de fase.
• Medición de la reflectancia solar hemisférica y la emisión infrarroja de ondas largas.
• Evaluación de las caídas de la temperatura subambiental y de las potencias de enfriamiento bajo la irradiación solar simulada.

Principales resultados:

• Se obtiene una alta reflectancia solar hemisférica independiente del sustrato (0,96 ± 0,03) y una emisión infrarroja de ondas largas (0,97 ± 0,02).
• Se ha demostrado una caída de la temperatura subambiental de aproximadamente 6°C.
• Potencias de enfriamiento obtenidas de aproximadamente 96 vatios por metro cuadrado (W m ^-2) bajo intensidades solares de 890 W m ^-2 y 750 W m ^-2.
• El rendimiento coincide o excede los diseños PDRC de última generación.

Conclusiones:

• El método de inversión de fase proporciona una ruta simple, escalable y rentable para los recubrimientos PDRC.
• Los recubrimientos P ((VdF-HFP) _HP presentan excelentes capacidades PDRC adecuadas para aplicaciones prácticas.
• La sencillez de la técnica de fabricación facilita su fácil implementación y amplia aplicabilidad.