El mecanismo del botijo: enfría por evaporación a través de los poros al absorber calor del agua

Publicado en Maldita Ciencia el viernes, 5 noviembre 2021

“Eres más simple que el mecanismo de un botijo”. Seguramente hayas oído esta expresión. ¿Pero realmente es tan sencillo el sistema por el que un botijo enfría el líquido que tiene en su interior?

Un botijo funciona por un proceso llamado enfriamiento evaporativo que parte de dos premisas: cualquier proceso de enfriamiento o calentamiento es un trasvase de energía (calor) y que al evaporarse, cualquier líquido absorbe el calor de dónde está y deja ese espacio más frío. “En un botijo, algunas moléculas del agua toman el calor de otras y se evaporan, saliendo por capilaridad por los poros del material y dejando atrás otras moléculas que así quedan más frías”, explica a Maldita.es el catedrático de Ingeniería Química en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid Gabriel Pinto.

Pinto copublicó en 1995 una investigación en la que explicó a través de la transferencia del calor el método de enfriamiento del botijo. La velocidad de evaporación del agua y variación térmica del agua del botijo se pueden calcular con dos ecuaciones diferenciales.

El catedrático aclara que deben darse varias circunstancias para que un botijo pueda enfriar: “Termodinámicamente hay una temperatura límite que depende de la humedad y de la temperatura”. En lugares con mucha humedad el botijo no funciona porque el aire no puede absorber más agua y por lo tanto no se produce la evaporación. En cambio, “todo lo que favorece la evaporación favorece el fenómeno”. Eso supone que en no todas las áreas del planeta se puede usar un botijo. Dos investigadores calcularon en 2015 en base al clima y el suelo los lugares donde se puede fabricar y utilizar el botijo a nivel mundial, más allá del área mediterránea. Son zonas con un clima cálido y seco, depósitos de arcilla y abundancia de agua potable como Australia e India.

Además de un clima caluroso y seco, la porosidad de la arcilla es necesaria para que se evapore el agua y enfríe el interior, por lo que los botijos barnizados o pintados tienen una mera función decorativa al no enfriar, aclara Pinto.

Este mecanismo de enfriamiento del botijo es similar a cómo nos enfriamos los humanos a través del sudor. Al emitir el agua (junto con otras sustancias que excretamos junto con el sudor) al exterior, esta se evapora y toma calor de nuestro cuerpo, aclara Pinto. Así lo hace también el abanico, que, explica el catedrático, “retira el vapor cercano a la piel y así tiende a evaporarse más. El abanico favorece la velocidad de evaporación del agua en tu piel”.