El aumento de los precios de la energía, provocado entre otras razones por la invasión rusa de Ucrania, trae de cabeza a muchos en España. Existen diversas alternativas tecnológicas para lograr cierto ahorro, como las placas solares de balcón, sistemas como la aerotermia o mejoras en el aislamiento, como esta pintura que aísla tu casa hasta 15 grados.
Sin embargo, ninguna de estas soluciones tiene tanto potencial para reducir el consumo de calefacción y aire acondicionado como SmartWall, una tecnología desarrollada por la empresa israelí ThermoTerra que aprovecha las fluctuaciones de humedad de una casa para lograr la temperatura más confortable en cada momento sin gastar apenas energía.
Para lograr este objetivo, que aúna conceptos de la arquitectura bioclimática y las casas pasivas con algoritmos potenciados por inteligencia artificial y dispositivos inteligentes, ThermoTerra utiliza un sistema de canalizaciones instalado en las paredes del edificio, que aprovechan los niveles de humedad o sequedad en el ambiente para almacenar energía y utilizarla cuando haga falta y mantener así una temperatura agradable sin picos ni depresiones.
Origen del proyecto
Según datos de la Agencia Internacional de la Energía (IEA), alrededor del 40% de la energía de los edificios de todo el mundo se destina a la calefacción y la refrigeración. Para ayudar a reducir esta cifra, el israelí Dror Zchori fundó ThermoTerra en 2015 junto al abogado Jeremy Rutman y el experto en análisis de datos Yonatan Nathan, que aprovecharon la ayuda del Ministerio de Energía israelí y la Autoridad de Innovación de Israel para empezar sus investigaciones.
Zchori, con formación en biotecnología, agricultura, arquitectura ecológica e ingeniería mecánica, ya tenía experiencia en el sector con un proyecto muy especial: la construcción de su casa ecológica en Amirim, un moshav o comunidad rural que desde los años 60 del pasado siglo se ha convertido en una referencia internacional en cuanto a ecología y alimentación vegetariana.
El sistema de calefacción y refrigeración pasiva de ThermoTerra
Allí puso todos sus conocimientos en juego para construir una casa autosuficiente con consumo de energía cero. "La casa estaba totalmente desconectada de la red. No utilizaba madera ni ningún otro tipo de energía para calentarla. Así que, en invierno, pasaba frío", aseguró Zchori al medio hebreo ISRAEL21c. Pronto se dio cuenta de que podía aprovechar la humedad para refrigerar y calentar su casa utilizando únicamente "materiales naturales, sencillos y disponibles, en lugar de elementos raros o materiales sofisticados que tenemos que importar".
Así, esa primera casa pasiva se convirtió en el laboratorio perfecto para desarrollar la idea detrás de un sistema que podría suponer toda una revolución en el sector de la construcción. Según sus cálculos podría reducir a la mitad el consumo de energía necesario para la calefacción y el aire acondicionado. De hecho, Zchori está convencido de que en algunos casos y dependiendo del entorno, ese consumo podría ser incluso cero.
Cómo funciona
El sistema está especialmente pensado para viviendas y edificios comerciales de nueva construcción, pero también puede aplicarse a edificios ya existentes añadiendo a los muros una nueva fachada externa con el aislamiento y los conductos ya integrados.
Para su correcto funcionamiento, la tecnología de ThermoTerra cuenta con tres elementos básicos: un depósito de almacenamiento, en este caso un material de absorción especial situado dentro de las paredes, con canales de aire diseñados para lograr un flujo máximo de aire. En segundo lugar, un sistema de ventiladores, conductos y compuertas para canalizar ese aire. Y, por último, la denominada ActiveMemBrain, compuesta por sensores inteligentes conectados a Internet y algoritmos con inteligencia artificial. Todos los datos se pueden monitorizar desde una app, que se puede controlar desde el móvil o a través de los asistentes virtuales de Apple y Google.
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Uno de los elementos fundamentales de SmartWall son los paneles aislantes prefabricados, que cuentan con materiales especiales capaces de absorber una gran cantidad de agua, como el hormigón de cáñamo, el gel de sílice o el aislamiento de lana de madera. Este será el único componente del sistema SmartWall que no fabrica ThermoTerra, que aspira a llegar a acuerdos con proveedores locales para desarrollar paneles propios y poder comercializarlos a gran escala.
"El vapor de agua del aire absorbido por un material absorbente transfiere una cantidad significativa de energía", explica Zchori. Así, combinado con su sistema de control, se consiguen utilizar las variaciones de la humedad ambiente para 'cargar' el material aislante.
Esquema de los muros que utiliza SmartWall
Cuando el aire circundante es más seco o más húmedo que el material absorbente, la energía potencial entre la humedad del aire y el material es lo que transporta calor del material al aire y viceversa. Así, en un día caluroso y seco, el agua del material se evapora, creando un efecto refrescante. En cambio, en un día frío y húmedo, el agua se reabsorbe, produciendo calor.
En una segunda fase, a través de las canalizaciones y ventiladores inteligentes (la única parte que requiere gasto de electricidad de SmartWall), el sistema se encarga de enviar ese aire más cálido o fresco a través del material, lo que permite mantener una temperatura equilibrada en todas las estancias de la vivienda. Así se evitan las temperaturas más extremas, permitiendo mantener un entorno confortable sin grandes requerimientos de calefacción o aire acondicionado.
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Los algoritmos con IA son los que se encargan de controlar cuándo entra aire caliente o frío y cuando sale del sistema, además de aprender las preferencias del propietario y tener siempre como referencia las previsiones meteorológicas. "Si ahora hace mucho calor pero el sistema sabe que dentro de una semana hará frío, puede almacenar agua por adelantado", explica Zchori.
En las pruebas que llevó a cabo en su casa, Zchori consiguió aumentar la temperatura de su casa de 12 a 26 grados centígrados, sin utilizar ni un ápice de energía, sólo el fenómeno natural de la humedad. Además de los paneles, ahora trabaja en el desarrollo de prototipos de estufas y un sistema de aire capaces de optimizar el uso de esa energía obtenida gracias a la humedad.
También para coches
En cuanto al precio, ThermoTerra estima que el sistema con calefacción y refrigeración asistidas por fluctuación de humedad sólo implicaría un aumento de 3.000 euros en el coste de una vivienda de 100 metros cuadrados. Además, SmartWall también incluirá en el sistema sensores para detectar fugas de humo y gas, además de controlar en cada instante la calidad del aire y mantener a raya la contaminación.
Según las intenciones de los fundadores de ThermoTerra, el uso de su tecnología no se limitará a los edificios, sino que también podrá utilizarse en todo tipo de vehículos, sobre todo los coches, todo un horno en verano si los dejas al sol: "podemos enfriarlos usando agua evaporada que se cosecha durante la noche", aseguran.
Coches con revestimiento refrigerador
Así, se une a tecnologías como la de otra startup israelí, SolCold, ideal para olvidarse del aire acondicionado. Esta empresa asegura poder rebajar cerca de 20 grados la temperatura de un vehículo cuando está expuesto a la luz solar gracias a una fina película de un material aislante, cuya composición mantienen celosamente en secreto.
Para probar el nuevo producto, SolCold cubrió un coche modelo VW Polo con la película y lo comparó con otros dos del mismo modelo que no contaban con el recubrimiento. Los tres coches se colocaron en el desierto de Israel y la temperatura del vehículo recubierto y a pleno sol logró mantenerse más fría que la de los otros dos modelos. La diferencia osciló entre 12 y 14 grados centígrados menos, todo un logro en esas condiciones.