Adiós al aire acondicionado: crean un sistema con residuos agrícolas que enfría y ahorra hasta un 95% de energía

Investigadores filipinos han desarrollado un método alternativo para enfriar los edificios sin necesidad de electricidad. A partir de residuos agrícolas como la ceniza de cáscara de arroz, han creado un sistema que combina materiales sostenibles con tecnología térmica pasiva, dando lugar así a una nueva forma de energía limpia.

Este avance busca reducir el consumo energético y las emisiones asociadas al aire acondicionado, ofreciendo una alternativa eficiente y de bajo impacto ambiental. Los ensayos hasta ahora confirman su capacidad para mantener los espacios interiores a temperaturas estables, incluso bajo calor extremo.

¿Cuál es el nuevo sistema de refrigeración que aprovecha residuos agrícolas?

El nuevo sistema, denominado ChillWise, surge del trabajo del Centro de Investigación de Ingeniería de Recursos Sostenibles para Tecnologías de Construcción (SuRER-CT, por sus siglas en inglés) de la Universidad Estatal de Mindanao (MSU-IIT). Su objetivo principal es transformar residuos agrícolas en materiales constructivos capaces de reducir la temperatura interior.

Sin recurrir a electricidad ni refrigerantes, la propuesta utiliza ceniza de cáscara de arroz y ceniza volante, subproductos del sector agroindustrial que sustituyen parcialmente al cemento en un tipo especial de hormigón espumado. Este material, al incorporar aire en su estructura, actúa como aislante térmico natural.

Además, el sistema integra microcápsulas de cambio de fase que absorben calor cuando el ambiente se calienta y lo liberan cuando desciende la temperatura, manteniendo un equilibrio térmico constante.

Según los investigadores, este enfoque puede disminuir la transferencia de calor en un 95%, ofreciendo un rendimiento térmico significativamente superior al del hormigón convencional.

¿Cómo funciona este sistema de refrigeración mediante residuos agrícolas?

ChillWise se compone de tres elementos que actúan de forma complementaria:

• Hormigón espumado ligero (LFC): contiene microburbujas de aire que reducen la conducción del calor.
• Microcápsulas de cambio de fase (mPCM): almacenan y liberan energía térmica según la temperatura ambiente, sin necesidad de sistemas eléctricos.
• Materiales de origen agroindustrial: las cenizas reemplazan plásticos derivados del petróleo y parte del cemento, disminuyendo la huella de carbono.

Los paneles fabricados con esta mezcla almacenan el calor diurno y lo liberan durante la noche, suavizando los cambios de temperatura. Al no requerir cables, electricidad ni compresores, se trata de un sistema totalmente pasivo y libre de emisiones.

Las pruebas realizadas bajo la norma ASTM C518 demostraron que los paneles ChillWise™ presentan una conductividad térmica de 0,1239 W/m·K, frente a los 2,5 W/m·K del hormigón convencional. Los ensayos comparativos mostraron que este sistema puede reducir el flujo de calor hasta 20 veces respecto a las construcciones tradicionales.

Resultados experimentales y validación científica del sistema de ChillWise

Para evaluar su desempeño, el equipo de investigación construyó tres viviendas piloto: una con hormigón estándar, otra con hormigón espumado ligero y una tercera con la mezcla LFC y microcápsulas. En las mismas condiciones de superficie y temperatura, los resultados fueron contundentes:

• Hormigón convencional: 3,7148 J/s de ganancia de calor.
• LFC estándar: 0,1972 J/s.
• ChillWise: 0,1841 J/s.

Estas cifras representan un ahorro energético del 95,04% respecto al material convencional y un 6,63% adicional frente al hormigón espumado sin microcápsulas. La eficiencia se mantiene incluso en condiciones tropicales extremas, donde las temperaturas superan los 40 °C.

El equipo, liderado por la doctora Maria Sheila K. Ramos, contó con la colaboración de arquitectos, ingenieros energéticos y especialistas en economía circular. El proyecto fue reconocido en los Premios DOST–BPI 2023 y en los Dyson Awards 2024, destacando su valor como tecnología sostenible y escalable.

A diferencia de las soluciones comerciales basadas en cápsulas sintéticas o materiales fósiles, ChillWise utiliza Na₂SO₄·10H₂O encapsulado en ceniza de cáscara de arroz, un recurso abundante y local.

Su combinación con cenizas volantes y puzolanas naturales permite crear un panel modular de bajo carbono que puede instalarse tanto en edificaciones nuevas como en muros ya existentes.

Proyecciones y aplicaciones futuras de este invento filipino

El plan de desarrollo de ChillWise se organiza en tres líneas de trabajo:

• Escalado industrial: fabricación de moldes prefabricados y creación de alianzas con sectores arroceros y energéticos para recolectar residuos agrícolas en grandes volúmenes.
• Pruebas en campo: instalación en viviendas de bajo coste y centros educativos rurales para evaluar su comportamiento real.
• Certificación y expansión: protección de la propiedad intelectual y adaptación a normativas locales e internacionales.

Los primeros resultados indican un potencial alto para su uso en programas de construcción sostenible y rehabilitación energética. Su fabricación local podría generar empleo en zonas rurales y reducir la demanda eléctrica en comunidades con recursos limitados.