1 de noviembre de 2011

EN EL DESIERTO, APUESTA AL NEGRO


Seguro que se han fijado alguna vez en el color de las casas de los pueblos del sur de España. Todas son de un blanco resplandeciente, y no es por casualidad, los muros blancos se calientan menos que los oscuros porque permite reflejar la mayor parte de la luz solar. Si los pueblos Andaluces tuvieran sus casas pintadas de colores oscuros, gran parte de la radiación solar sería absorbida y refrigerar su interior sería mucho más complicado. De ahí la tradición de encalar las fachadas de las casas, aunque muchos habitantes ni siquiera sepan el verdadero origen de tal tradición.

Pueblo de Casares (España)
Teniendo esto en cuenta, resulta paradójico que las vestiduras de los ciudadanos de los países árabes, que en su mayoría se encuentran en latitudes más bajas que España, luzcan de negro. ¿Es posible que el negro sea más fresco en un desierto? A primera vista, lo lógico sería vestir de blanco pues la ropa se calentaría menos bajo un sol abrasador. Solo tienen que observar el color de su propia ropa de verano para comprobar que son principalmente colores claros.

Sin embargo, cuando el calor del aire exterior supera la barrera de la temperatura corporal (37ºC), la ropa negra permite una mejor refrigeración. Veamos por qué:

Del color de una superficie depende la cantidad de luz que refleja y, por ende, la cantidad de calor que absorbe. Cuanto más oscura es, más luz absorbe y más calor produce. El sol del mediodía puede emitir sobre la superficie unos 1.000 vatios por metro cuadrado (la media es de 1.373 W/m2 según la Organización Mundial de Meteorología). Un objeto negro puede llegar a absorber hasta el 90% de esa energía.

Pero también debemos tener en cuenta la radiación que emite el propio cuerpo al calentarse. Al emitir energía el cuerpo se está enfriando. Una vestidura que se encuentre a 40ºC, está emitiendo radiación en el infrarrojo lejano. Esto implica que cuanto mejor absorbe una prenda la radiación solar, más radiación infrarroja emite. Una prenda negra, será un buen absorbente, pero también un gran emisor (unos 500 vatios por metro cuadrado a temperatura ambiente).

Ahora entenderán por qué la ropa interior que utilizamos en invierno suele ser blanca. El blanco absorbe menos, pero también emite menos calor que el negro, lo que facilita mantener la temperatura interior.

Según Jean-Michel Courry y Edouard Kierlik (Investigación y Ciencia, abril 2008), la energía absorbida por la chilaba negra de un beduino es de 840 vatios por metro cuadrado, mientras que sus pérdidas por radiación infrarroja son de 540 vatios por metro cuadrado. Por lo que existe una ganancia neta de energía de 300 vatios. Si la chilaba fuera blanca, como en ocasiones ocurre en Arabia Saudita o Marruecos, absorbería 650 W/m2 y emitiría en el infrarrojo casi como un tejido negro 530 W/ metro2. Eso último es debido a que la emisión de radiación solo depende de la temperatura que tiene el cuerpo. Pero al final tenemos una diferencia de solo 120 W/m2, que es claramente inferior a los 300 que vimos con el negro. Si midiéramos en ese momento la temperatura superficial de una prenda y de la otra, comprobaríamos que la clara está a 41ºC mientras que la oscura alcanza los 47ºC, ¡seis grados más caliente!














Pese a esta contradicción que todos intuitivamente podíamos esperar - la ropa oscura se calienta más-, las chilabas de los beduinos son predominantemente negras, al igual que las tiendas en las que se cobijan en los desiertos.

LAS TIENDAS DE LOS BEDUINOS

Acerquémonos un poco más a la respuesta definitiva de por qué se eligen colores oscuros para vestir en climas de calor seco, estudiando lo que ocurre a nivel físico en las tiendas de los beduinos.

El toldo negro de las tiendas da más sombra en su interior (menos radiación lumínica general) que un toldo claro para un mismo grosor del tejido, pero el problema es que los toldos negros se calientan mucho más. Para evitar este problema los beduinos procuran mantener las tiendas siempre abiertas, con lo que la diferencia de temperatura entre el caliente toldo y el suelo que se encuentra relativamente más frío, sirve para generar una corriente de convección en su interior.

Dicho de otro modo, las tiendas de los beduinos son auténticas "chimeneas" que se aprovechan del calor del Sol. El aire al entrar en contacto con el tórrido toldo se calienta y sube para abandonar el interior de la tienda por arriba. Al hacerlo aspira por la parte interior aire más fresco. De este modo se genera una corriente de aire, provocada gracias a la mayor temperatura del toldo negro, que mueve el aire como si fuera un ventilador. Y la gracia del asunto es que eso lo consigue, ¡incluso en total ausencia de brisa!

VOLVIENDO A LAS TÚNICAS DE LOS BEDUINOS

Las túnicas que visten los árabes consiguen crear el mismo efecto de convección visto en las tiendas, facilitando que la temperatura corporal de la persona se mantenga estable en 37ºC, independientemente de la temperatura exterior. Para ello la chilaba no solo tiene que liberar el calor proveniente del exterior, sino que también tiene que refrigerar el organismo de la persona, que emite por si solo unos 100 W de forma continua.

A buen seguro a estas alturas ustedes siguen sin saber por qué la ropa oscura es mejor que la clara. La transpiración corporal es el elemento que falta para conseguir la ansiada respuesta (ver entrada Peludo frente a Desnudo). El cuerpo humano es capaz de evaporar más de medio litro de agua por hora para refrigerarse. Un vestido con la configuración y el color adecuado puede potenciar el efecto refrescante de la sudoración, como si de un aire acondicionado portátil se tratara.

Lo que no hemos comentado hasta ahora es que los beduinos en realidad llevan una doble chilaba. La que está cerca del cuerpo, suelen ser prendas claras de algodón para que absorban el sudor y no se calienten demasiado (reflejan mucha radiación). Estas prendas nunca están ajustadas al cuerpo, para permitir el libre tránsito del aire. Sobre esta se sitúa una segunda prenda, también con gran holgura y de color negro (mucho más caliente). De este modo el aire circula fácilmente entre las dos prendas, evaporando el sudor corporal y refrescando a la persona. El aire caliente generado por esos 300 vatios de energía calorífica antes mencionados de la chilaba negra asciende por el interior hasta liberarse por su parte superior  - como si de una chimenea se tratase -, eso facilita la absorción de aire más fresco que entra a la altura de los pies, generando una corriente de convección. El color de las túnicas actúa a modo de motor térmico para mover el aire, como si las chilabas tuvieran un ventilador en su interior.

EN RESUMEN

Las chilabas negras consiguen mayor potencia de ventilación -convección-, como vimos anteriormente, disponen de un potencial de ventilación de 300 W/m2 frente a los 120 W/m2 de las blancas. Eso unido a la sudoración del cuerpo humano (los que sean españoles conocerán el famoso "efecto botijo" de refrigeración) las convierte en un aire acondicionado portátil que refresca el organismo de forma mucho más eficiente que los colores claros.

Fuente: Investigación y Ciencia "El beduino iba de negro"  (abril de 2008).

6 comentarios:

Unknown dijo...

El artículo es excelente y muy ilustrativo, pero la redacción es bastante pesada y un poco áspera para disfrutarla.
Espero me comprendan

juancho

rj2 dijo...

No tengo tan claro que los españoles desconozcan que los colores claros en las fachadas permitan refrigerarlas mejor.
Respecto a la vestimenta, sólo tienes que fijarte en la que llevaban nuestras abuelas hasta los años 60-70, ...era idéntica a la que describes para los beduinos, sólo que nosotros la hemos cambiado por modernidad y por tanto no hemos observado sus ventajas.

Máximo Pretoria dijo...

Hola a todos!

Muchas gracias por subir el artículo a Meneame.

Ante los reiterados errores de interpretación que he leído entre los foreros de la interesante web Meneame, he procedido a retirar alguna información que era meramente anecdótica y que no contribuía a entender el mecanismo físico de ventilación en las chilabas de los beduinos.

Los osos árticos (descendientes de los osos pardos) son blancos como una adaptación natural al medio que les ayuda a camuflarse a la hora de cazar. Su color no es por tanto una adaptación al frío ni para mantener su temperatura. Dicho esto, lo cierto es que el color blanco permite mantener mejor la temperatura corporal (en ausencia de radiación solar), porque el blanco emite menos radiación en el infrarrojo lejano. Es por este motivo que se incluyó en la primera versión del artículo.

Máximo Pretoria dijo...

Segunda aclaración para los foreros de Meneame:

El color negro en la ropa solo contribuye a enfriar el organismo si la ropa consta de varias capas superpuestas y no ajustadas al cuerpo. Además el clima debe ser tórrido y seco. Es decir:

Caso 1: si la ropa es de una sola capa y ajustada al cuerpo, apuesta por los colores claros.

Caso2: Si la temperatura ambiente es inferior a la temperatura corporal (37ºC) mejor menos ropa que mucha.

Caso3: Si el ambiente es caluroso pero con humedad, es mejor llevar menos ropa para no bloquear la transpiración.

Caso4: En el caso de ir a un desierto con temperaturas de 40 a 60ºC y una humedad extremadamente baja, la mejor técnica de refrigeración para mantener la temperatura corporal de forma estable en 37ºC es la túnica bicapa de los beduinos. Dentro de las túnicas las mejores son las negras porque incrementan la ventilación en las capas internas del beduino, incrementando la evaporación del sudor y la refrigeración a nivel interno.

Meredith dijo...

Genial!! Llevaba mucho tiempo haciéndome esa pregunta: si aquí en andalucía siempre pintamos de blanco para "repeler" el sol... ¿por qué en el desierto no van de blanco?

En fin, chapeau!!!

Muchas gracias, ahora todo tiene sentido ^^

McBauman dijo...

Muy, muy, muy interesante.
Llevo un buen rato buscando información al respecto en distintos foros y es la primera realmente convincente que encuentro.
Gracias y saludos.