Aire acondicionado respetuoso con el clima inspirado en las termitas

Futuros edificios inspirados en nidos de termitas podrían lograr el mismo efecto que el control climático tradicional, pero con una mayor eficiencia energética y sin su huella de dióxido de carbono.

Una nueva investigación de la Universidad de Lund en Suecia muestra que los montículos de termitas tienen un sofisticado sistema de ventilación que permite la circulación de aire por toda la estructura. Esto ayuda a mantener y regular la temperatura y la humedad.

"La digitalización de los procesos de diseño y construcción crea enormes oportunidades sobre cómo damos forma a la arquitectura, y los sistemas naturales y biológicos brindan un modelo importante sobre cómo podemos utilizar mejor estas posibilidades", dice en un comunicado David Andréen, profesor titular del Departamento de Arquitectura y Entorno Construido en la Universidad de Lund, quien escribió el artículo.

Los resultados, publicados en la revista Frontiers in Materials, muestran una estructura para edificios basada en termiteros que facilita la climatización interior.

"El estudio se centra en el interior de los montículos de termitas, que consisten en miles de canales, túneles y cámaras de aire interconectados, y cómo estos capturan la energía del viento para 'respirar' o intercambiar oxígeno y dióxido de carbono con el entorno. Hemos explorado cómo funcionan estos sistemas y cómo se podrían integrar estructuras similares en las paredes de los edificios para impulsar el flujo de aire, calor y humedad de una nueva manera".

Por lo tanto, la idea es crear nuevas formas de controlar el flujo de aire en los edificios que serán significativamente más eficientes, energéticamente y climáticamente inteligentes que el aire acondicionado tradicional, que utiliza el principio de flujo masivo, normalmente impulsado por ventiladores. En cambio, es posible desarrollar sistemas que sean turbulentos, dinámicos y variables.

"Estos pueden ser controlados por equipos muy pequeños y requieren una provisión de energía menor", dice David Andréen.

En el estudio, los investigadores demostraron cómo los flujos de aire interactúan con la geometría: los parámetros en la estructura que hacen que surjan los flujos y cómo se pueden regular selectivamente. Estos pueden accionarse sin utilizar componentes mecánicos como ventiladores, válvulas y similares, ya que solo se requiere control electrónico.

"Esta es una condición previa para un sistema distribuido en el que muchos pequeños sensores y dispositivos de regulación se colocan en la envolvente del edificio adaptable al clima a través de la miniaturización, la durabilidad/sostenibilidad y la reducción de costos", dice David Andréen.

Esto permite regular el clima interior del edificio y controlar factores como la temperatura y la humedad sin depender de grandes ventiladores y sistemas de calefacción y aire acondicionado. Los mecanismos dependen de poder crear geometrías internas complejas (en la escala de milímetros a centímetros), lo que solo es posible mediante la impresión 3D. A través de la impresión 3D, se puede agregar valor al entorno construido para crear una arquitectura sostenible que de otro modo no habría sido posible.

"Es fascinante cómo el proceso de construcción de las termitas se las arregla para crear 'obras maestras de ingeniería' extremadamente complejas y que funcionan bien, sin tener el control centralizado o los dibujos para referirse a eso que necesitaríamos", concluye David Andréen.