Xiulin Ruan lo ha apostado todo al blanco. No a cualquier blanco, eso sí. En lo que ha centrado su trabajo como investigador, el empeño al que ha dedicado horas y más horas a lo largo de los últimos años e incluso le ha granjeado fama mundial es la búsqueda del blanco más níveo de todos, uno tan intenso que se ha colado en el libro Guinness. Con su búsqueda Ruan no pretende sin embargo batir récords ni prosperar en una estrambótica carrera por conseguir el blanco más blanco jamás contemplado. Su empeño es otro distinto: que vivamos en ciudades más verdes.
Nos explicamos.
A por el blanco más blanco. Ese ha sido durante años el empeño de Xiulin Ruan, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Purdue, y sus colegas: conseguir una pintura increíblemente blanca. Y lo ha logrado. Tanto, de hecho, que puede presumir de haber alcanzado el blanco que mayor honor hace a su nombre. En 2020 presentó el "acrílico CaCO3". Y no mucho después, en abril de 2021, Ruan volvía a acaparar titulares con una solución que mejoraba la anterior. Prueba del interés que despertó su trabajo es que captó la atención de Guinness, que decidió incluirlo en su versión de 2022 como "la pintura más blanca" del mundo.
Pero… ¿Y por qué ese empeño? Aunque lo de convertirse en un "recordman" siempre resulta goloso, lo cierto, como explicaba Ruan hace poco a The New York Times, es que su objetivo nunca fue conquistar una plusmarca mundial. Su meta era algo distinta. Distinta y más ambiciosa. Lo que el profesor de la Universidad de Purdue y sus compañeros perseguían era una pintura con una tremenda capacidad de reflexión de la luz solar. Y lo lograron: la que presentaron en 2020 mostraba una reflectancia solar del 95,5% y la lanzada un año después, la BaSO4, del 98,1%. A modo de referencia, las pinturas blancas comerciales diseñadas con ese fin reflejan solo entre el 80% y 90% de la luz solar, menos que la de Purdue.
Xiulin Ruan (izquierda) y Joseph Peoples comprueban con una cámara infrarroja el rendimiento de enfriamiento de varias muestras de pintura blanca.
Una cuestión de color y calor. He ahí la clave. Ni la búsqueda de un blanco más intenso ni una mayor capacidad para reflejar los rayos solares son objetivos en sí mismos. Más bien sirven como herramientas, una estrategia para el auténtico objetivo de Ruan: conseguir una pintura capaz de enfriar superficies.
"La idea era crear pintura que reflejara la luz del sol lejos de un edificio. Sin embargo, hacer que esta pintura fuera realmente reflectante también la hizo realmente blanca —explican en Purdue—. La formulación que creó el laboratorio de Ruan refleja el 98,1% de la radiación solar al tiempo que emite calor infrarrojo". Al absorber menos calor del sol del que emite, las paredes, muros… impregnados con la capa de pintura de Ruan consiguen enfriarse por debajo de la temperatura ambiente. Y todo sin necesidad de aires acondicionados ni ventiladores.
¿Y cómo lo consigue? Gracias a una investigación que hiende sus raíces hace décadas, en los 70, y ha buscado la forma de lograr un "enfriamiento radiativo". Tras valorar más de un centenar de materiales distintos en un principio, el equipo acabó decantándose por apenas 10, que luego sometió a su vez a 50 formulaciones distintas. El resultado: una pintura "ultra blanca" con una elevada concentración de sulfato de bario. Los investigadores creen que si se emplease su película para cubrir una superficie de tejado de 1.000 pies cuadrados —equivalente a 92,2 m2— se obtendría una potencia de refrigeración de unos 10 kilovatios.
Mejor que un buen ventilador. "Es más potente que los aparatos de aire acondicionado de la mayoría de las casas", destacaban en Purdue en 2021. Para demostrarlo los investigadores no tuvieron problema en montar un experimento hace unos meses, durante la South by Southwest Conference & Festivals (SXSW): prepararon dos pequeñas casetas, una recubierta con una pintura comercial y otra con la composición de Ruan, y las colocaron bajo dos luces halógenas. Cuando al cabo de un rato los jueces midieron las temperaturas en su interior comprobaron diferencias palpables: la segunda, tratada con pintura "ultra blanca", estaba entre 8 y 10º Fahrenheit por debajo. Incluso su cubierta se apreciaba más fría al tacto.
La clave no es el blanco, sino el verde. Suena paradójico, pero lo que Ruan busca no es una pintura más blanca, sino ciudades más verdes. Las propiedades de su mezcla ayudan a mantener espacios frescos sin necesidad de aire acondicionado y, en consecuencia, un menor gasto de energía. Hace poco Jeremy Munday, de la Universidad California Davis, iba más allá y explicaba a TNYT que si materiales como la pintura de Ruan cubriesen una porción mínima de la superficie terrestre, entre el 1 y 2%, equivalente a algo más de la mitad del Sáhara, el planeta dejaría de absorber más calor del que emite y las temperaturas globales dejarían de subir.
Se trata, claro está, de un simple ejercicio teórico, ya que una medida así tendría a su vez su propio impacto en la vida silvestre o incluso a nivel meteorológico, pero resulta ilustrativo. La pintura blanca desarrollada en Purdue tiene sus hándicaps: por ejemplo, su versión estándar incorpora sulfato de bario, con lo que depende de la actividad minera y deja una huella de carbono. Como recuerda Xiulin Ruan, en cualquier caso, la mayoría de pinturas comerciales actuales ya incorporan un elemento que depende también de la extracción minera: dióxido de titanio.
¿Ha habido novedades? Sí. Desde que presentó hace dos años su pintura "ultrablanca" capaz de reflejar el 98,1% del calor solar, el equipo estadounidense ha seguido moviéndose. En 2022 desarrollaron una nueva fórmula que favorece que sus capas sean más delgadas y livianas, lo que le permitiría disipar el calor en el interior de coches, trenes, aviones o incluso naves espaciales. ¿Cuál es la razón? Su diseño anterior usaba capas de al menos 400 micras de espesor para conseguir "un nivel de enfriamiento radiativo por debajo de la temperatura ambiente", un grosor válido para techos; pero no si se quería ir más allá: "En aplicaciones que tienen requisitos precisos de tamaño y peso, debe ser más delgada y liviana".
"Si bien la fórmula original es enormemente eficiente, requería una capa de 0,4 mm de espesor para lograr un enfriamiento radiante subambiental. La formulación más reciente y delgada puede lograr un enfriamiento similar con una capa de solo 0,15 mm de espesor", anota la Universidad de Purdue. Al ser más porosa, la nueva pintura consigue reducir también su peso. En concreto registra un 80% menos que la pintura original con una reflectancia solar casi idéntica: del 97,9%, solo ligeramente por debajo de la versión anterior, que ofrece un 98,1%.
Con la vista puesta en el mercado. Así es. En primavera la universidad ya avanzaba que Ruan y sus compañeros estaban trabajando con la vista puesta en el siguiente paso: lograr la expansión de su pintura. "Estamos en conversaciones en este momento para comerciarla. Aún hay algunos problemas que deben abordarse, pero se está avanzando", explicaba el profesor, convencido de que los costes y la producción no diferirán demasiado de los de las pinturas comerciales.
TNYT precisa en cualquier caso que, como mínimo, le quedaría aún un año para estar lista para su uso comercial. No es la única novedad que desliza: el equipo de Purdue habría logrado asociarse ya con una empresa, de la que no han trascendido aún detalles, y trabaja en pinturas de colores que usan su "ultra blanco" a modo de base. "Funcionarán de manera menos ideal que el blanco, pero mejor que algunos de los otros colores comerciales", reconoce el profesor universitario.
Imágenes: Purdue University/John Underwood, University photo/Jared Pike
Ver 18 comentarios