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Tipos de superficies terrestres y su absorción de energía
La imagen de arriba muestra la absorción relativa de energía del sol, donde los océanos absorben (realmente) cerca del 99% y el hielo y la nieve lo menos. La energía que no se absorbe se irradia de vuelta al espacio, aunque parte de ella puede ser absorbida por la atmósfera.
Cómo deshacerse del exceso de energía
La imagen anterior muestra que la Tierra no absorbe energía de manera uniforme, su albedo varía. Esto nos muestra que podemos evitar que la energía se quede en la Tierra si cambiamos la naturaleza de su superficie, su reflexión, su albedo.
El espectro de transmisión de nuestra atmósfera permite que la luz visible y el infrarrojo pasen a través de él si tienen un contenido de energía específico (longitud de onda), entonces pasará como si nada estuviera allí. Afortunadamente, hay una banda en la parte del infrarrojo (calor) del espectro que no se absorbe fácilmente. Esto se llama “ventana IR” (barra roja a la derecha).
Mejorando el albedo en la tierra
Al reflejar en el espectro infrarrojo (IR), uno puede incluso crear pinturas que permitan que una superficie se enfríe por debajo de la temperatura del aire ambiente. Esto se debe a que el espacio es muy frío, por lo que siempre pierde calor si puede radiar hacia el espacio.
“Un experimento realizado en el oeste de Atenas encontró que el blanqueamiento de pavimentos de asfalto y concreto redujo la temperatura ambiente en 7,5 y 6,1 grados Celsius respectivamente.” (enlace)
Diferentes usos de la tierra significan diferentes albedos. A veces hay un compromiso. El desierto tiene un albedo más alto que la hierba o el bosque, pero la hierba y los bosques tienen otros beneficios. Los bosques pueden causar la formación de nubes, y las nubes tienen un alto albedo, por lo que uno podría preguntarse si este efecto debería considerarse. Cuando una superficie está cubierta de nieve, será muy fría, no solo debido a la altitud o la temporada, sino también porque el calor solar no puede quedarse y calentar el aire, es reflejado directamente de vuelta al espacio.
Especialmente para los agricultores, parece haber una oportunidad para mantener los cultivos frescos si parte de la tierra puede ser cubierta con materiales de alto albedo, preferiblemente orgánicos o reutilizables. Los materiales orgánicos como las espumas proteicas pueden tener un albedo muy alto. El efecto puede significar una generación de calor más baja cerca del suelo, por lo que no se seca tan rápido y los cultivos no se marchitan.
En el entorno construido
“Un estudio reciente en el condado de Los Ángeles analizó el ahorro de energía al aumentar modestamente el albedo del techo, encontrando que esto podría producir ahorros del 23% al 40% en el uso de energía, lo que hace que los techos frescos sean una opción financieramente atractiva”.
Mejorando el albedo en los océanos
Los océanos tienen un albedo muy bajo, menos del 1%. Absorben casi todo el calor que les llega. Este es un desafío grave. Los océanos están acumulando calor ahora, porque la atmósfera no permite que el calor pase tan fácilmente como hace 100 años. Las temperaturas superficiales son más altas como resultado, y esto debe ser abordado para limitar el cambio climático.
Los océanos han comenzado a acumular más calor debido al efecto invernadero del CO2 y CH4 (metano) en el agua. Podríamos ser capaces de aumentar el albedo del océano, lo que también aumenta la sombra para la vida marina, utilizando materiales flotantes, que como el océano está lleno de plástico y tiene todos los elementos para hacer hidrocarburos y fibras orgánicas, es prácticamente posible. Esto es una de las cosas en las que necesitamos trabajar.
Ropa de albedo
Todavía hay muy pocos ejemplos de ropa que refleje el calor solar, aunque se pueden fabricar. Más información próximamente.
Pinturas de albedo
Hay dos enfoques para crear pinturas de albedo en el espectro IR, uno es hacer esencialmente una espuma que funcione como un espejo porque tiene burbujas esféricas (la luz rebota alrededor). El otro es usar materiales que tengan una fuerte reflexión en el IR. Estas pinturas no tienen por qué ser caras. Puedes ver un ejemplo aquí de cómo hacerlo en esta publicación.
A continuación, una explicación de cómo hacer pintura de barita por Tech Ingredients…
Materiales de albedo
Los materiales altamente reflectantes pueden venir en muchas formas, desde espumas hasta PFTE y cerámica. La clave es que envíen los fotones de vuelta de donde vinieron. Puedes encontrar una lista de ellos aquí.
Solución de espejo para el albedo
Los espejos no son una solución práctica para reflejar la energía de vuelta al espacio. La razón es su requerimiento de energía en la producción, el mantenimiento. Esto contrasta fuertemente con las soluciones de materiales reflectantes de espuma e IR. Hay varias iniciativas que creo que son bastante débiles y deberían considerarse falsas. Una de ellas es Meer.org. Puedes tener un buen tiempo, obtener muchos subsidios y simpatía, pero no lograr nada. Esto no es lo que necesitamos, necesitamos una aplicación práctica proactiva de soluciones.
No digo que debamos ignorar los espejos, pero debemos asegurarnos de que sean la mejor opción en términos de energía y emisiones.