0:00:01.571,0:00:03.586
Cada verano cuando era niño,

0:00:03.610,0:00:06.992
volaba desde mi casa en Canadá [br]para visitar a mis abuelos,

0:00:07.016,0:00:08.816
quienes vivían en Mumbai, India.

0:00:09.157,0:00:12.291
Los veranos canadienses son [br]bastante leves como mucho...

0:00:12.315,0:00:16.021
unos 22 º C o 72 º Fahrenheit

0:00:16.046,0:00:18.666
es un típico día de verano, [br]y no demasiado caliente.

0:00:19.276,0:00:22.315
Mumbai, por otro lado, [br]es un lugar cálido y húmedo

0:00:22.339,0:00:25.557
bien en los 30 º C o 90 º Fahrenheit.

0:00:26.364,0:00:27.930
Tan pronto llegaba, preguntaba,

0:00:27.970,0:00:32.384
"¿Cómo podría alguien vivir, [br]trabajar o dormir con ese clima?".

0:00:33.539,0:00:37.185
Para empeorar las cosas, mis abuelos [br]no tenían aire acondicionado.

0:00:37.768,0:00:40.593
Y aunque lo intenté mucho, mucho,

0:00:40.617,0:00:43.371
nunca logré persuadirlos para tener uno.

0:00:44.220,0:00:47.315
Pero esto está cambiando, y rápido.

0:00:47.914,0:00:52.255
Actualmente, los sistemas de refrigeración[br]representan colectivamente el 17 %

0:00:52.279,0:00:54.652
de la electricidad que usamos [br]en todo el mundo.

0:00:54.676,0:00:56.814
Incluye todo,[br]desde los aires acondicionados

0:00:56.814,0:01:00.151
como el que deseaba desesperadamente [br]durante mis vacaciones de verano,

0:01:00.151,0:01:03.505
a sistemas de refrigeración que mantienen [br]nuestra comida segura y fría

0:01:03.529,0:01:04.810
en nuestros supermercados,

0:01:04.810,0:01:09.036
a sistemas industriales que mantienen [br]operativos nuestros centros de datos.

0:01:09.624,0:01:12.753
En conjunto, estos sistemas [br]representan el 8 %

0:01:12.793,0:01:15.713
de las emisiones globales [br]de gases de efecto invernadero.

0:01:15.823,0:01:17.614
Pero lo que me despierta en la noche

0:01:17.644,0:01:22.379
es que la energía para la refrigeración [br]podría multiplicarse por 6 para el 2050,

0:01:22.403,0:01:26.684
impulsado principalmente por el aumento [br]del uso en países asiáticos y africanos.

0:01:27.284,0:01:28.982
Lo he visto de primera mano.

0:01:29.006,0:01:32.164
Casi todos los apartamentos en [br]y alrededor de la casa de mi abuela

0:01:32.188,0:01:34.212
ahora tiene un acondicionador de aire.

0:01:34.236,0:01:37.283
Y eso es, enfáticamente, algo bueno

0:01:37.307,0:01:40.006
para la salud, el bienestar [br]y la productividad

0:01:40.030,0:01:42.675
de personas que viven [br]en climas más cálidos.

0:01:43.831,0:01:47.774
Sin embargo, una de las cosas más [br]alarmantes sobre el cambio climático

0:01:47.798,0:01:50.393
es que cuanto más cálido [br]se pone nuestro planeta,

0:01:50.417,0:01:52.729
más necesitemos sistemas de enfriamiento,

0:01:52.753,0:01:56.512
sistemas que son en sí mismos grandes [br]emisores de gases de efecto invernadero.

0:01:57.236,0:02:00.193
Esto podría causar[br]un ciclo de retroalimentación,

0:02:00.193,0:02:02.021
en el que los sistemas de enfriamiento

0:02:02.021,0:02:04.682
podrían convertirse en una [br]de nuestras mayores fuentes

0:02:04.692,0:02:06.598
de gases de efecto invernadero a futuro.

0:02:06.735,0:02:08.623
En el peor caso, es posible que

0:02:08.643,0:02:12.117
necesitemos más de 10 billones [br]de kilovatios-hora de electricidad/año,

0:02:12.157,0:02:14.269
solo para enfriamiento, para el año 2100.

0:02:14.846,0:02:17.711
Eso es la mitad de nuestro [br]suministro de electricidad hoy.

0:02:18.198,0:02:19.348
Solo para enfriamiento.

0:02:20.862,0:02:24.777
Pero esto también nos señala [br]una oportunidad increíble.

0:02:25.444,0:02:29.417
Una mejora del 10 o 20 % en eficiencia [br]de cada sistema de enfriamiento

0:02:29.447,0:02:33.521
podría tener un impacto enorme en las [br]emisiones de gases de efecto invernadero,

0:02:33.545,0:02:36.010
tanto ya como más tarde este siglo.

0:02:38.080,0:02:42.189
Y podría ayudarnos a evitar ese ciclo de [br]retroalimentación en el peor de los casos.

0:02:42.928,0:02:46.608
Soy un científico que piensa mucho [br]en la luz y el calor.

0:02:46.632,0:02:50.228
En particular, cómo los nuevos materiales [br]nos permiten alterar el flujo

0:02:50.252,0:02:52.268
de estos elementos básicos[br]de la naturaleza

0:02:52.292,0:02:55.264
de una forma que alguna vez[br]podríamos haber pensado imposible.

0:02:55.315,0:02:57.808
Aunque siempre entendí [br]el valor de la refrigeración

0:02:57.828,0:02:59.696
durante mis vacaciones de verano,

0:02:59.720,0:03:01.983
de hecho, terminé trabajando [br]en este problema

0:03:02.007,0:03:06.013
debido a un acertijo intelectual [br]que encontré hace unos seis años.

0:03:07.149,0:03:12.766
¿Cómo pudieron los pueblos antiguos [br]hacer hielo en climas desérticos?

0:03:13.894,0:03:16.830
Esta es una imagen de una casa de hielo,

0:03:16.854,0:03:20.481
también llamada Yakhchal, [br]ubicada en el suroeste de Irán.

0:03:21.006,0:03:24.760
Hay ruinas de docenas de [br]tales estructuras en todo Irán,

0:03:24.784,0:03:28.474
con evidencia de edificios similares [br]en todo el resto del Medio Oriente

0:03:28.498,0:03:29.712
y todo el camino a China.

0:03:30.228,0:03:33.418
Las personas que operaron esta [br]casa de hielo hace muchos siglos,

0:03:33.442,0:03:35.926
vertían agua en el estanque [br]que ven a la izquierda

0:03:35.950,0:03:39.022
en las primeras horas de la tarde, [br]cuando se pone el sol.

0:03:39.046,0:03:40.855
Y luego sucedía algo asombroso.

0:03:41.442,0:03:45.094
Aunque la temperatura del aire [br]estuviera sobre del punto de congelación,

0:03:45.114,0:03:47.926
es decir 5 º C o 41 º Fahrenheit,

0:03:47.950,0:03:49.484
el agua se congelaba.

0:03:50.724,0:03:54.859
El hielo generado se recolectaba [br]a primera hora de la mañana

0:03:54.883,0:03:58.058
y se almacenaba para su uso [br]en el edificio que ven a la derecha,

0:03:58.078,0:03:59.478
todos los meses de verano.

0:04:00.133,0:04:02.552
Probablemente hayan visto algo[br]muy similar actuando

0:04:02.582,0:04:05.622
si han notado que se forma [br]escarcha en una noche clara,

0:04:05.652,0:04:09.097
incluso si la temperatura está [br]muy por encima del punto de congelación.

0:04:09.121,0:04:10.101
Pero esperen.

0:04:10.305,0:04:14.406
¿Cómo se congela el agua si la temperatura[br]está sobre el punto de congelación?

0:04:14.487,0:04:16.413
La evaporación podría tener un efecto,

0:04:16.437,0:04:19.752
pero no es suficiente para hacer [br]que el agua se convierta en hielo.

0:04:20.064,0:04:22.150
Algo más debe haberla enfriado.

0:04:22.761,0:04:25.309
Piensen en un pastel [br]enfriándose en una ventana.

0:04:25.619,0:04:29.230
Para que se enfríe, su calor necesita [br]fluir a algún lugar más fresco.

0:04:29.254,0:04:31.158
Es decir, al aire que lo rodea.

0:04:32.180,0:04:34.490
Por inverosímil que parezca,

0:04:34.514,0:04:39.890
en ese estanque, su calor [br]está fluyendo al frío del espacio.

0:04:42.085,0:04:43.807
¿Cómo es esto posible?

0:04:44.434,0:04:48.006
Ese estanque, como la mayoría [br]de los materiales naturales,

0:04:48.030,0:04:50.180
envía su calor como luz.

0:04:50.506,0:04:53.323
Este es un concepto conocido [br]como radiación térmica.

0:04:53.792,0:04:58.260
De hecho, todos estamos enviando nuestro [br]calor como luz infrarroja en este momento,

0:04:58.284,0:05:00.212
el uno al otro y nuestro entorno.

0:05:00.608,0:05:03.077
Podemos visualizar esto [br]con cámaras térmicas

0:05:03.101,0:05:06.347
y las imágenes que producen, [br]como las que les muestro ahora.

0:05:06.744,0:05:09.006
Entonces ese estanque [br]está enviando su calor

0:05:09.030,0:05:10.712
hacia arriba hacia la atmósfera.

0:05:11.379,0:05:13.474
La atmósfera y las moléculas en ella

0:05:13.498,0:05:16.053
absorben algo de ese calor y lo devuelven.

0:05:16.077,0:05:19.899
Ese es realmente el efecto invernadero [br]que es responsable del cambio climático.

0:05:20.435,0:05:22.958
Pero aquí está lo crítico para comprender.

0:05:22.982,0:05:26.182
Nuestra atmósfera [br]no absorbe todo ese calor.

0:05:26.577,0:05:29.511
Si lo hiciera, estaríamos [br]en un planeta mucho más cálido.

0:05:29.982,0:05:31.490
En ciertas longitudes de onda,

0:05:31.514,0:05:34.966
en particular entre 8 y 13 micras,

0:05:34.990,0:05:38.752
nuestra atmósfera tiene lo que se conoce [br]como una ventana de transmisión.

0:05:39.402,0:05:44.919
Esta ventana permite que parte del calor [br]que sube como luz infrarroja

0:05:44.943,0:05:48.276
escape de manera efectiva, [br]eliminando el calor de ese estanque.

0:05:48.895,0:05:52.665
Y puede escapar a un lugar [br]que es mucho, mucho más frío.

0:05:53.633,0:05:55.601
El frío de esta atmósfera superior

0:05:55.625,0:05:57.489
y todo el camino al espacio exterior,

0:05:57.509,0:06:01.133
que puede ser tan frío [br]como -270 º C,

0:06:01.157,0:06:03.877
o -454 º Fahrenheit.

0:06:05.242,0:06:08.606
Así, este estanque [br]pueda enviar más calor al cielo

0:06:08.630,0:06:10.401
de lo que el cielo le devuelve.

0:06:10.425,0:06:11.575
A causa de eso,

0:06:11.599,0:06:14.955
el estanque se enfriará por debajo de [br]la temperatura de su entorno.

0:06:16.035,0:06:19.551
Este es un efecto conocido como [br]enfriamiento nocturno

0:06:19.575,0:06:20.975
o enfriamiento radiativo.

0:06:21.369,0:06:24.823
Y siempre ha sido entendido por [br]los climatólogos y los meteorólogos

0:06:24.847,0:06:27.447
como un fenómeno natural muy importante.

0:06:28.879,0:06:30.371
Cuando me encontré con esto,

0:06:30.395,0:06:33.037
hacia el final de mi [br]doctorado en Stanford,

0:06:33.061,0:06:37.490
me sorprendió su aparente simplicidad [br]como método de enfriamiento;

0:06:37.514,0:06:38.780
realmente me desconcertó.

0:06:39.284,0:06:41.484
¿Por qué no estamos haciendo uso de esto?

0:06:42.744,0:06:45.625
Científicos e ingenieros [br]habían investigado esta idea

0:06:45.649,0:06:46.887
décadas anteriores,

0:06:46.911,0:06:50.199
pero resultó haber al menos [br]un gran problema.

0:06:50.879,0:06:53.751
Se llamaba enfriamiento nocturno [br]por una razón.

0:06:54.109,0:06:55.283
¿Por qué?

0:06:55.307,0:06:57.676
Bueno, es algo pequeño llamado "sol".

0:06:58.157,0:07:00.617
Para que la superficie que se enfríe,

0:07:00.641,0:07:02.815
necesita poder mirar al cielo

0:07:02.839,0:07:04.467
Y durante la mitad del día,

0:07:04.491,0:07:07.641
es cuando es posible que [br]más deseemos algo frío,

0:07:07.665,0:07:10.561
desafortunadamente, eso significa [br]que mirarás al sol.

0:07:10.585,0:07:12.651
Y el sol calienta la mayoría de materiales

0:07:12.681,0:07:16.252
lo suficiente para contrarrestar [br]por completo este efecto de enfriamiento.

0:07:16.409,0:07:18.361
Mis colegas y yo pasamos mucho tiempo

0:07:18.381,0:07:20.257
pensando en cómo estructurar materiales

0:07:20.277,0:07:21.929
en escalas de longitud muy pequeña

0:07:21.929,0:07:24.863
de modo que puedan hacer [br]cosas nuevas y útiles con la luz...

0:07:24.883,0:07:28.353
escalas de longitud más pequeñas [br]que la longitud de onda de la luz.

0:07:28.377,0:07:29.957
Usando ideas de este campo,

0:07:29.981,0:07:32.953
conocida como investigación de [br]nanofotónica o metamateriales,

0:07:32.973,0:07:35.287
nos dimos cuenta de que [br]podría haber una manera

0:07:35.337,0:07:37.830
de hacer esto posible[br]durante el día por primera vez.

0:07:37.854,0:07:40.364
Para hacer esto, [br]diseñé un material óptico multicapa

0:07:40.374,0:07:42.791
que les muestro aquí en una[br]imagen de microscopio.

0:07:42.815,0:07:46.196
Es más de 40 veces más delgado [br]que un cabello humano típico.

0:07:46.220,0:07:48.738
Y es capaz de hacer [br]dos cosas al mismo tiempo.

0:07:49.169,0:07:50.994
Primero, envía su calor

0:07:51.018,0:07:54.820
precisamente donde nuestra [br]atmósfera permite escapar el calor mejor.

0:07:54.844,0:07:56.977
Orientamos la ventana al espacio.

0:07:57.519,0:08:00.950
Lo segundo que hace es evitar [br]que el sol lo caliente.

0:08:00.974,0:08:03.374
Es un muy buen espejo [br]para la luz del sol.

0:08:04.315,0:08:07.029
La primera vez que la probé [br]fue en la azotea en Stanford

0:08:07.053,0:08:08.815
que les estoy mostrando aquí.

0:08:09.339,0:08:11.720
Dejé el dispositivo un tiempo,

0:08:11.744,0:08:14.815
y caminé hacia él[br]después de unos minutos,

0:08:14.839,0:08:17.633
y en segundos, [br]supe que estaba funcionando.

0:08:17.657,0:08:18.815
¿Cómo?

0:08:18.839,0:08:20.466
Lo toqué y se sintió frío.

0:08:21.395,0:08:26.053
(Aplausos)

0:08:26.862,0:08:30.846
Solo para enfatizar cuán raro [br]y contradictorio es esto:

0:08:30.870,0:08:32.600
este material y otros similares

0:08:32.624,0:08:35.529
se enfriarán cuando [br]los saquemos de la sombra,

0:08:35.553,0:08:37.913
a pesar de que el sol brille sobre él.

0:08:37.937,0:08:40.620
Les muestro datos aquí [br]de nuestro primer experimento,

0:08:40.644,0:08:43.383
en que ese material se mantuvo [br]más de 5 º C,

0:08:43.407,0:08:46.683
o 9 º Fahrenheit, más frío [br]que la temperatura del aire,

0:08:46.707,0:08:49.521
a pesar de que el sol brillaba [br]directamente sobre él.

0:08:50.855,0:08:53.990
El método de fabricación que usamos [br]para hacer este material

0:08:54.014,0:08:56.548
ya existe a grandes escalas de volumen.

0:08:56.903,0:08:58.060
Estaba muy emocionado,

0:08:58.084,0:09:01.125
porque no solo hacemos algo genial,

0:09:01.149,0:09:06.202
sino que podríamos tener la oportunidad [br]de hacer algo real y hacerlo útil.

0:09:07.094,0:09:09.117
Eso me lleva a la siguiente gran pregunta.

0:09:09.141,0:09:11.728
¿Cómo se ahorra energía con esta idea?

0:09:11.752,0:09:15.410
Creemos que la forma más directa[br]de ahorrar energía con esta tecnología

0:09:15.434,0:09:17.093
es como un impulso de eficiencia

0:09:17.117,0:09:20.180
a los sistemas actuales de [br]aire acondicionado y refrigeración.

0:09:20.481,0:09:22.900
Para hacerlo, construimos [br]paneles de enfriamiento,

0:09:22.920,0:09:24.365
como los que se muestran aquí.

0:09:24.385,0:09:27.026
Tienen una forma similar[br]a calentadores de agua solares,

0:09:27.046,0:09:29.950
excepto que hacen lo contrario:[br]enfrían el agua, pasivamente,

0:09:29.974,0:09:32.041
usando nuestro material especializado.

0:09:32.815,0:09:35.275
Estos paneles pueden integrarse [br]con un componente

0:09:35.299,0:09:38.447
de casi todos los sistemas [br]de enfriamiento, llamado condensador,

0:09:38.477,0:09:41.024
para mejorar la eficiencia [br]subyacente del sistema.

0:09:41.367,0:09:43.313
Nuestro emprendimiento, SkyCool Systems,

0:09:43.333,0:09:47.161
completó recientemente una prueba de [br]campo en Davis, California, que muestro.

0:09:47.649,0:09:48.831
En esa demostración,

0:09:48.855,0:09:51.903
mostramos que en realidad [br]podríamos mejorar la eficiencia

0:09:51.927,0:09:54.851
de ese sistema de enfriamiento [br]hasta un 12 % en campo.

0:09:55.474,0:09:56.728
Para el próximo año o dos,

0:09:56.752,0:10:00.656
estoy muy emocionado de que esto tenga [br]sus primeros pilotos a escala comercial

0:10:00.680,0:10:04.053
tanto en el espacio de aire acondicionado [br]como en el de refrigeración.

0:10:04.260,0:10:07.847
En el futuro, podríamos ser capaces [br]de integrar este tipo de paneles

0:10:07.871,0:10:11.180
con sistemas de enfriamiento [br]de edificios de mayor eficiencia

0:10:11.204,0:10:14.006
para reducir su consumo [br]de energía en dos tercios.

0:10:14.030,0:10:17.688
Y eventualmente, podríamos construir [br]un sistema de enfriamiento

0:10:17.712,0:10:20.455
que no requiriera consumo[br]de electricidad en absoluto.

0:10:20.966,0:10:22.482
Como primer paso hacia eso,

0:10:22.506,0:10:24.363
mis colegas en Stanford y yo

0:10:24.387,0:10:26.413
hemos demostrado que se podría mantener

0:10:26.437,0:10:31.006
algo más de 42 º C [br]por debajo de la temperatura del aire

0:10:31.030,0:10:32.418
con mejor ingeniería.

0:10:33.165,0:10:34.315
Gracias.

0:10:34.339,0:10:38.394
(Aplausos)

0:10:39.196,0:10:40.347
Imaginen eso...

0:10:40.371,0:10:43.774
algo que está bajo cero [br]en un caluroso día de verano.

0:10:45.927,0:10:50.410
Aunque estoy muy entusiasmado con todo [br]lo que podemos hacer para refrescarnos,

0:10:50.434,0:10:53.688
y creo que aún queda mucho por hacer,

0:10:53.712,0:10:57.180
como científico, también me atrae [br]una oportunidad más profunda

0:10:57.204,0:10:59.220
que creo que este trabajo destaca.

0:10:59.760,0:11:02.895
Podemos usar la fría oscuridad del espacio

0:11:02.919,0:11:04.569
para mejorar la eficiencia

0:11:04.593,0:11:07.847
de cada proceso relacionado [br]con la energía aquí en la Tierra.

0:11:09.204,0:11:12.641
Uno de esos procesos que me gustaría [br]destacar son las células solares.

0:11:12.934,0:11:14.379
Se calientan bajo el sol

0:11:14.403,0:11:17.157
y se vuelven menos eficientes [br]cuanto más calientes están.

0:11:17.276,0:11:21.153
En 2015 demostramos que [br]con clases deliberadas de microestructuras

0:11:21.177,0:11:22.724
encima de una célula solar,

0:11:22.748,0:11:25.592
podríamos aprovechar mejor [br]este efecto de enfriamiento

0:11:25.616,0:11:29.315
para mantener una célula solar [br]pasivamente a una temperatura más baja.

0:11:29.708,0:11:32.559
Esto permite que la célula funcione[br]de manera más eficiente.

0:11:32.627,0:11:35.595
Estamos investigando aún más[br]este tipo de oportunidades.

0:11:35.619,0:11:38.864
Nos preguntamos si podemos [br]usar el frío del espacio

0:11:38.888,0:11:41.097
para ayudarnos [br]con la conservación del agua.

0:11:41.316,0:11:43.665
O tal vez con escenarios fuera de la caja.

0:11:43.689,0:11:47.856
Quizás podríamos generar energía [br]directamente con este frío.

0:11:48.522,0:11:51.935
Hay una gran diferencia de temperatura [br]entre nosotros en la Tierra

0:11:51.955,0:11:53.189
y el frío del espacio.

0:11:53.213,0:11:55.341
Esa diferencia, al menos conceptualmente,

0:11:55.365,0:11:57.959
podría usarse para mover[br]algo llamado un motor de calor

0:11:57.983,0:11:59.403
para generar electricidad.

0:11:59.967,0:12:03.570
¿Podríamos hacer un dispositivo [br]de generación de energía nocturno

0:12:03.594,0:12:05.991
que generara cantidades [br]útiles de electricidad

0:12:06.015,0:12:07.919
cuando las celdas solares no funcionan?

0:12:07.943,0:12:10.477
¿Podríamos generar luz desde la oscuridad?

0:12:11.872,0:12:16.261
Es fundamental para esta capacidad [br]poder administrar

0:12:16.285,0:12:19.396
la radiación térmica [br]que está a nuestro alrededor.

0:12:19.420,0:12:22.220
Estamos constantemente bañados [br]en luz infrarroja;

0:12:22.666,0:12:24.922
si pudiéramos someterla [br]a nuestra voluntad,

0:12:24.942,0:12:28.042
podríamos cambiar profundamente [br]los flujos de calor y energía

0:12:28.072,0:12:30.629
que impregnan [br]nuestro entorno todos los días.

0:12:31.190,0:12:34.531
Esta habilidad, junto con [br]la fría oscuridad del espacio,

0:12:34.555,0:12:37.864
nos señala un futuro en el que nosotros, [br]como civilización,

0:12:37.888,0:12:43.126
podríamos administrar nuestra huella de [br]energía térmica de más inteligentemente

0:12:43.150,0:12:44.950
en las escalas más grandes.

0:12:45.904,0:12:47.792
Para enfrentar el cambio climático,

0:12:47.802,0:12:50.745
creo que esta habilidad [br]en nuestro kit de herramientas

0:12:50.769,0:12:52.569
demostrará ser esencial.

0:12:53.428,0:12:56.626
Entonces, la próxima vez [br]que estén caminando afuera,

0:12:56.650,0:13:02.994
sí, maravíllense de cómo el sol es [br]esencial para la vida misma en la Tierra,

0:13:03.018,0:13:07.694
pero no olviden que el resto del cielo [br]también tiene algo que ofrecernos.

0:13:08.533,0:13:09.624
Gracias.

0:13:09.708,0:13:13.818
(Aplausos)