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Tecnología estudiada en Arabia Saudita muestra cómo principios simples de la química pueden abrir alternativas de refrigeración en lugares calurosos, remotos y con acceso limitado a la electricidad, aún en fase experimental.
Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah, la KAUST, en Arabia Saudita, desarrollaron un sistema experimental de refrigeración que funciona sin electricidad durante el proceso de enfriamiento.
Llamado NESCOD, el método utiliza la disolución de nitrato de amonio en agua para retirar calor del entorno y recurre a la luz solar para recuperar la sal después del uso.
La tecnología fue presentada en un estudio publicado en la revista Energy & Environmental Science, de la Royal Society of Chemistry.
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El trabajo describe una solución basada en reacciones químicas y energía solar, con enfoque en aplicaciones donde la red eléctrica es inestable, inexistente o insuficiente para mantener sistemas convencionales de refrigeración.
El NESCOD aún debe ser tratado como una demostración científica, no como un producto comercial disponible a gran escala.
De acuerdo con el estudio, las pruebas fueron realizadas en condiciones controladas, lo que limita comparaciones directas con refrigeradores, cámaras frías o equipos de aire acondicionado usados en el día a día.
Sistema de refrigeración sin electricidad usa reacción química
El principio del sistema está en la llamada disolución endotérmica.
En este proceso, una sustancia absorbe energía térmica del medio al disolverse en agua.
En el caso estudiado por la KAUST, el compuesto usado fue el nitrato de amonio, identificado por la fórmula química NH4NO3.
Cuando la sal entra en contacto con el agua, la solución comienza a retirar calor del ambiente cercano.
Este intercambio reduce la temperatura del conjunto y permite que el efecto sea usado para enfriar recipientes, alimentos o pequeños espacios, según los parámetros evaluados por los investigadores.
La elección del nitrato de amonio ocurrió tras la comparación con otras sales.
Según la KAUST, el compuesto presentó alta solubilidad en agua y desempeño superior al de alternativas como el cloruro de amonio.
La universidad informó que su solubilidad llegó a 208 gramos por 100 gramos de agua, mientras que otras sales analizadas quedaron, en general, por debajo de 100 gramos.
En uno de los experimentos, los investigadores disolvieron gradualmente la sal en agua dentro de un recipiente metálico colocado en una caja de espuma de poliestireno.
La temperatura bajó a cerca de 3,6 °C y se mantuvo por debajo de 15 °C durante más de 15 horas, rango considerado útil para conservar alimentos y otros artículos sensibles al calor.
El artículo también informa que el sistema alcanzó una potencia de enfriamiento de hasta 191 vatios por metro cuadrado bajo una iluminación equivalente a “un sol”, medida utilizada en laboratorio para simular radiación solar estándar.
Este dato se refiere al rendimiento observado en el experimento y no significa, por sí solo, que el mismo resultado ocurrirá en cualquier entorno real.
La luz solar permite reutilizar el nitrato de amonio
La tecnología no depende solo de la capacidad de la sal para enfriar el agua.
Para que el ciclo se repita, es necesario recuperar el nitrato de amonio después de la disolución.
Esta etapa ocurre mediante la evaporación del agua, impulsada por la luz solar.
En el estudio, el equipo describe un regenerador solar tridimensional, similar a un vaso, diseñado para absorber radiación y favorecer la evaporación.
A medida que el agua deja la solución, cristales de nitrato de amonio vuelven a formarse en la superficie externa del dispositivo.
Después de recolectado, la sal puede ser utilizada nuevamente en otro ciclo de enfriamiento.
Según los autores de la investigación, este mecanismo permite separar el momento de “recargar” el material, hecho bajo exposición solar, del momento en que el frío es necesario.
La KAUST afirma que la sal recuperada funciona como una forma de almacenamiento del efecto obtenido con la energía solar.
En lugar de convertir inmediatamente la luz en electricidad, el sistema utiliza el sol para devolver el compuesto al estado sólido y preparar una nueva ronda de enfriamiento.
El estudio también menciona la posibilidad de recuperar parte del vapor de agua generado en el proceso.
Esta aplicación, sin embargo, depende de adaptaciones de ingeniería y no aparece como solución lista para uso cotidiano.
La refrigeración en áreas remotas es el foco de la tecnología
La refrigeración tiene un papel directo en la conservación de alimentos, medicamentos y vacunas, además de reducir riesgos asociados al calor en determinadas condiciones.
En varias regiones, sin embargo, los equipos convencionales requieren electricidad constante, mantenimiento técnico e infraestructura que no siempre están disponibles.
Por este motivo, los investigadores asocian el NESCOD a aplicaciones en áreas remotas, comunidades fuera de la red eléctrica, refugios temporales e instalaciones que necesitan mantener temperatura controlada con bajo consumo energético.
El estudio cita usos potenciales en almacenamiento de alimentos, enfriamiento de espacios y conservación de productos sensibles.
La tecnología también utiliza materiales ya conocidos por la industria.
El nitrato de amonio se fabrica a gran escala y tiene un uso consolidado, especialmente como fertilizante.
Cualquier aplicación práctica, sin embargo, necesitaría considerar normas de transporte, almacenamiento y seguridad química, ya que el compuesto exige un control adecuado de manejo.
Otro punto descrito por los investigadores es que el enfriamiento no necesita ocurrir en el mismo momento de la exposición solar.
La regeneración puede hacerse antes, mientras que la sal recuperada puede ser guardada para uso posterior.
Esta característica diferencia el sistema de métodos que dependen de incidencia solar inmediata para funcionar.
Prototipo aún depende de nuevas pruebas
El paso de un prototipo de laboratorio a un producto aplicado en casas, hospitales u operaciones logísticas depende de nuevas pruebas.
Entre los factores que necesitan ser evaluados están humedad, ventilación, tamaño del ambiente, pérdida térmica, costo de operación, durabilidad del dispositivo y seguridad en diferentes condiciones de uso.
Tampoco hay confirmación pública segura de que el NESCOD esté en operación comercial o haya sido adoptado a escala industrial.
La información disponible indica una tecnología demostrada en estudio científico y divulgada por la propia universidad, pero no comprueba producción en masa.
La ausencia de electricidad en el ciclo de enfriamiento no elimina otros desafíos prácticos.
Para funcionar fuera del laboratorio, el sistema necesitaría ser adaptado a diferentes volúmenes, rutinas de uso y exigencias regulatorias.
Estos puntos suelen determinar si una tecnología experimental puede llegar a comunidades, empresas o servicios públicos.
Aun así, la investigación muestra cómo fenómenos conocidos de la química pueden ser reorganizados para enfrentar problemas de refrigeración en regiones cálidas.
La propuesta combina una reacción endotérmica con regeneración solar y presenta un camino alternativo a los sistemas basados exclusivamente en equipos eléctricos.
En lugares donde calor intenso, sol abundante e infraestructura limitada aparecen juntos, soluciones de este tipo pueden ampliar el debate sobre formas de conservar alimentos, medicamentos y ambientes sin depender solo de la red eléctrica.
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