Un instituto alemán está desarrollando un sistema híbrido para tejados que genera electricidad, calor y refrigeración

Un instituto de investigación alemán ha desarrollado una tecnología compacta para tejados que genera electricidad solar, proporciona agua caliente y refrigeración interior en un sistema integrado. Según el servicio de información del instituto, el sistema combina células solares, energía fotovoltaica y tecnología de refrigeración radiativa pasiva con luz natural.

En un comunicado de prensa emitido por el Instituto Tecnológico Alemán de Karlsruhe el 14 de agosto de 2026, un grupo de investigación liderado por Gan Huang anunció el desarrollo de un sistema híbrido capaz de generar electricidad, calor y refrigeración simultáneamente en una única superficie, aprovechando el calor del sol y el frío del espacio exterior.

El sistema se basa en una capa refrigerante transparente hecha de sílice y polidimetilsiloxano. Esta capa permite el paso de la luz mientras libera calor al espacio a través de lo que se conoce como ventana atmosférica.

Una ventana atmosférica es un mecanismo físico natural que permite que la superficie de la Tierra libere su calor directamente al espacio exterior sin que la atmósfera obstaculice este proceso. Existe un cierto rango de longitudes de onda infrarrojas (entre aproximadamente 8 y 13 micrómetros) en el que la atmósfera es muy transparente al calor y no absorbe el calor que emana de la superficie. Cuando la superficie emite calor dentro de este rango, atraviesa la atmósfera y va directamente al espacio, lo que provoca un enfriamiento natural sin consumir energía ni electricidad. El calor sale directamente al espacio como si hubiera una “ventana abierta” que le permitiera escapar.

La presencia de una capa refrescante hecha de sílice (con una sustancia llamada polidimetilsiloxano) es importante en este sistema híbrido porque está especialmente diseñada para liberar calor dentro de ese rango, lo que le permite permanecer fresco durante el día a pesar de la presencia del sol, y proporciona enfriamiento natural sin electricidad, mientras que las células solares debajo producen electricidad y calor.

Cell Reports Physical Science explica que esta capa permite el enfriamiento natural sin consumir energía, mientras que una lente Fresnel enfoca la luz solar en un pequeño colector solar para producir calor, y hay un colector fotovoltaico térmico para producir electricidad.

El prototipo demostró la capacidad de lograr una refrigeración que alcanzaba 6,5 ​​grados centígrados menos que la temperatura del aire ambiente, producir 60,6 vatios/m² de electricidad y alcanzar 110,8 grados centígrados de calor.

Iván Alberto Cruz García, investigador del Instituto de Ingeniería de Microestructuras, dice que separar la zona de enfriamiento y la zona de calentamiento fue el mayor desafío.

Gan Huang describe el sistema como una combinación de “fuego y hielo”, que captura la luz solar para producir energía y al mismo tiempo emite calor al espacio para proporcionar refrigeración. Señala que la tecnología puede ser ideal para aplicaciones como centros de datos de inteligencia artificial que requieren alta potencia y refrigeración continua.

En el estudio participó el profesor Shanhui Fan de la Universidad de Stanford, uno de los principales expertos en enfriamiento radiativo diurno pasivo. El artículo científico confirma que la combinación de sol y espacio allana el camino para el surgimiento de una nueva generación de tejados de edificios multifuncionales.