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Sociedad

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Aquí hay ciencia

El botijo del futuro

Un receptáculo de microarcillas refrigerantes capaz de disminuir la temperatura hasta un 40% en menos de ocho horas. ¿Será posible mejorar algo tan conseguido como el botijo, una maravilla de la termodinámica? Investigadores gallegos han descubierto un nuevo tipo de materiales refrigerantes sólidos que llaman cariñosamente 'perovskiñas'.

Un botijo encierra mucha ciencia
Un botijo encierra mucha ciencia
Heraldo

No sé si os habéis enterado. Nos azota una ola de calor (tras otra). Los veranos son cada vez más insoportables, y huir de este sofoco es casi imposible, da igual dónde intentemos refugiarnos. Pero parece ser que un tuit que se hizo viral el mes pasado tiene la solución a todos nuestros males. Y no, no es un nuevo aparato de aire acondicionado. Se trata de un dispositivo mucho más sofisticado, una tecnología tan avanzada que parece alienígena, un receptáculo de microarcillas refrigerantes capaz de disminuir la temperatura hasta un 40% en menos de ocho horas: el botijo.

Nuevas tecnologías de refrigeración

El autor de la foto viral del botijo, Juan Manuel Bermúdez, es un investigador experto en tecnologías de refrigeración que trabaja a caballo entre la Universidad de La Coruña y la Universidad de Cambridge, Reino Unido. Nos explica que “la refrigeración es tan importante que dedicamos un 20% del consumo energético mundial a mantener las cosas fresquitas". Es decir, una quinta parte de toda la energía que gastamos es para enfriar nuestros alimentos, bebidas, medicinas, viviendas, coches… Por eso, los investigadores necesitan nuevos botijos, nuevos materiales y nuevos dispositivos que sean capaces de hacer frente a esta enorme demanda, y que además puedan hacerlo de una manera más eficiente y más sostenible.

Una de las soluciones llega de la mano del grupo de investigación gallego donde Bermúdez llevó a cabo su tesis doctoral, que recientemente descubrió un nuevo tipo de materiales refrigerantes sólidos. Estos materiales artificiales tienen una estructura parecida a la de la perovskita, un mineral natural. Los investigadores los llaman, de forma cariñosa, 'perovskiñas'.

“Como el agua, que pasa de líquido a gas, las perovskiñas también sufren una transición de fase, en este caso una transición de fase entre dos estados sólidos diferentes", explica Bermúdez. La gran ventaja de estos materiales es que, al ser sólidos, no pueden escapar a la atmósfera. Otros refrigerantes más volátiles, los freones o CFC, causaron –y siguen causando– destrozos irreparables en la capa de ozono. “Las perovskiñas minimizan el riesgo para el usuario y para el medio ambiente”, comenta Bermúdez. “Además, las presiones necesarias para inducir los cambios de fase que enfrían las perovskiñas son muy similares a las que alcanzan los compresores de las neveras que tenemos en casa, lo que facilitará su implementación en sistemas de enfriamiento comerciales”, concluye.

Todavía no sabemos cuál será la clave para dejar de pasar calor en verano, pero lo que parece seguro es que los españoles seremos pioneros. ¿Quizás un botijo de perovskiñas?

Mejorando lo presente

Parece imposible que algo pueda superar algo tan logrado. Porque el botijo, además de agua muy fresquita, encierra en su interior muchísima tecnología. Pero no os preocupéis, que es fácil de explicar. Como cuenta Yanko Iruin, catedrático de Química Física de la Universidad del País Vasco, en su blog: “La arcilla del botijo es un material poroso que permite que el agua del interior tenga una cierta tendencia a exudar hacia el exterior". Vamos, que gracias a los poros de la arcilla, el botijo suda. Una vez que alcanzan la superficie, las gotas de agua se evaporan, provocando que se enfríe el interior del botijo. Un momento, ¿qué? ¿Cómo es posible?

Para entenderlo más fácilmente, imaginad por un momento que acabáis de salir de la piscina. No importa si hace frío o calor: al salir del agua pasáis frío. Esto ocurre porque las gotitas que quedan en vuestra piel se van evaporando, y para evaporarse necesitan una energía que toman de vuestra piel. Al 'robaros' ese preciado calorcito –la energía necesaria para que el líquido pase a ser gas– sentís frío. La misma sensación de fresquito que sentimos cuando sudamos. De hecho, esa es la principal función del sudor: refrescarnos. Y esto es exactamente lo que ocurre en el botijo. Al evaporarse el agua de la superficie, 'roba' calor del agua que hay en el interior, y la enfría. Este proceso es mucho más eficiente cuando estamos en un ambiente que, además de caluroso, es seco. “En el caso del sudor –explica Iruin– si la humedad ambiente es muy alta, no se evapora, y la única sensación que tenemos es la de estar constantemente mojados. Y lo mismo pasa con los botijos. Cuanto más seco está el ambiente y más brisita pasa cerca de su superficie, más potente es su efecto enfriador”.

La ecuación del botijo

Como comentábamos más arriba, los botijos esconden muchísima ciencia. Tanto es así que, en 1995, unos químicos españoles realizaron una serie de experimentos y terminaron publicando un artículo científico sobre la transmisión de calor en los botijos que incluía, entre otros muchos detalles, la 'ecuación del botijo'.

Los experimentos, ideados y llevados a cabo por Gabriel Pinto, profesor en la Universidad Politécnica de Madrid, arrojaron unos resultados muy sorprendentes sobre el tremendo poder enfriador de los botijos. Pinto introdujo unos tres litros de agua caliente en un botijo, y a su vez puso este botijo en un horno que mantenía una sofocante temperatura –40 grados, nada menos– constante. Al cabo de siete horas, el agua dentro del botijo se había enfriado más de quince grados, alcanzando la apetecible temperatura de 25ºC. ¡Ni los mejores frigoríficos!

Con la ayuda de su colega José Ignacio Zubizarreta –un químico, no el portero– Pinto consiguió determinar las ecuaciones diferenciales que relacionaban todos los parámetros: volumen del botijo, cambio de temperatura, y tiempo. Y a la vista está que eso de “ser más simple que el mecanismo de un botijo” lo mismo no es tan insultante. Porque vaya ecuaciones. De simple, nada. Un botijo es una maravilla de la termodinámica.

La ecuación del botijo
La ecuación del botijo

Para saber más

Además de investigar, Juan Manuel Bermúdez se dedica a divulgar la ciencia que hay detrás de la transmisión del calor en las redes sociales (Twitter, Instagram y Facebook). Ahí, bajo el pseudónimo de @thermogramer, comparte fotos térmicas chulísimas sobre temas muy diversos: qué le pasa a nuestra piel si le da mucho el sol, por qué nuestra nevera está caliente por detrás, o cómo, en el universo de la luz infrarroja, las botellas de plástico NO son transparentes. ¡Seguidle!

Fernando Gomollón-Bel Químico y divulgador científico @gomobel

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