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Todos sabemos lo importante que es el Sol para la vida en la Tierra, influyendo en la vida de todos seres vivos que habitan en ella, siendo su intervención en los fenómenos climatológicos una de las causas más determinantes. El principal motivo de esta contribución al clima de la Tierra son las radiaciones solares electromagnéticas que emite el sol y van a incidir en la Tierra. Parte de esta radiación incidente va a ser reflejada por la superficie y otra será absorbida por ella, haciendo que la superficie se caliente y por convección calentará la atmosfera, influyendo activamente en el clima de la Tierra. La relación de la energía reflejada con la energía incidente es conocido como reflectancia solar siendo su valor dependiente directamente de las características de las distintas superficies terrestres (mares, vegetación, montañas, desiertos, etc.).

"El porcentaje de los pavimentos en una ciudad pueden representar un 30% del total de la superficie, por lo tanto actuando en los pavimentos aumentando su reflactancia podemos ser muy efectivos en el enfriamiento de las ciudades."

La naturaleza ha ido evolucionando para tener un equilibrio entre el valor de la reflactancia solar y el clima, de manera que el 20% de la energía solar que incide en la superficie terrestre se refleja, y el 80% restante es absorbida manteniendo el equilibrio térmico en la Tierra. Cualquier variación en el valor de la reflectancia puede desequilibrar las reacciones termodinámicas que se producen, y provocar un cambio en el clima.

Figura 1.- Flujo de las radiaciones terrestres absorbidas y reflejadas. Fuente: Propia

La acción del hombre a lo largo de los siglos ha ido influyendo en el valor de la reflectancia con actuaciones que ha realizado para mejorar tanto su hábitat como su supervivencia, como son la implantación de la agricultura, forestaciones, etc., siendo estas acciones posiblemente hasta beneficiosas para el control del clima. Pero en los últimos 50 años, debido a la revolución industrial, la población ha pasado de vivir en zonas rurales a zonas urbanas, desarrollándose urbes que para su construcción han sustituido superficies rurales verdes y húmedas, por otras superficies que están hechas de materiales como el asfalto, hormigón, tejas, membranas impermeabilizantes oscuras, ladrillo, etc. de alta capacidad térmica y baja reflectancia solar, haciendo que la energía solar que se refleja en las ciudades sea de tan sólo un 10% su valor. Esta reflectancia mucho menor en las ciudades hace que cambie el microclima urbano, siendo una de las causas del incremento de la temperatura en las ciudades, sobre todo en las horas de la tarde-noche provocando como efecto más relevante el aumento en el consumo energético para la refrigeración de los edificios, repercutiendo en un incremento de las emisiones de CO₂ a la atmosfera.

El porcentaje de los pavimentos en una ciudad pueden representar un 30% del total de la superficie, por lo tanto actuando en los pavimentos aumentando su reflactancia podemos ser muy efectivos en el enfriamiento de las ciudades. El mecanismo es simple, la energía solar que es absorbida por el pavimento lo calienta y por convección se genera un calentamiento del aire aumentando la temperatura, esto quiere decir que cuanto más energía solar de refleje menos se absorbe y más frío estará el pavimento y por lo tanto el aire circundante.

Figura 2.- Mecanismo calentamiento del aire por el pavimento. Fuente: Propia

Uno de los objetivos del proyecto REPARA 2.0 es conseguir firmes asfálticos con la reflectancia solar SR mayor del 33% (0,30), que van a minimizar el sobrecalentamiento de las ciudades, fenómeno también llamado efecto isla de calor urbana.

La radiación solar que alcanza la Tierra se divide en tres espectros electromagnéticos

	Espectro Ultravioleta-UV	Longitudes de onda entre 280 - 400 nm
	Espectro Visible-VIS	Longitudes de onda entre 400 - 700 nm
	Espectro infrarrojo-IR	Longitudes de onda entre 700 - 2.500 nm

Siendo la distribución de su potencia energética para cada longitud de onda la siguiente:

Figura 3.- Representación gráfica del espectro solar AM 1,5 G- ASTM G173-03. Fuente: Propia

Se aprecia que aproximadamente el 5% de la energía que incide en la superficie terrestre corresponde al espectro ultravioleta (IV), el 43% al espectro visible (VIS) y un 52% al infrarrojo (IR).

Nuestro objetivo es conseguir pavimentos asfálticos que reflejen la máxima energía posible de todo el espectro solar –UV-VIS-IR. La reflexión del espectro visible va a depender de la tonalidad o color, y el resto, UV e IR dependerá de las características físico-químicas de los componentes que forman los pavimentos. Hay una energía que sí es visible al ojo humano que representa el 43%, pero hay otra que no se ve, como es la energía de los espectros del infrarrojo-IR y Ultravioleta-UV, cuya aportación a la energía solar total es del 57%.

En base a ésto, el reto es conocer el comportamiento de los materiales que componen los pavimentos asfálticos a la incidencia de las energías de estos espectros de la radiación solar, y cómo podemos modificar su diseño para aumentar de manera significativa su reflectancia.

Si lo conseguimos, podremos afirmar que “Cuando calienta el sol” y no estemos en la playa, sino en el centro de una ciudad, habremos contribuido a que el sol caliente menos, y los cada vez más calurosos días de verano sean más llevaderos.