[ca] La concepció d'un món millor per a les generacions futures passa pel compromís de mitigar o revertir el canvi climàtic. L'origen del canvi climàtic és ben conegut: l'emissió de gasos d'efecte hivernacle relacionats amb l'ésser humà, bàsicament per la dependència dels combustibles fòssils. És necessari canviar aquest paradigma; és per això que les energies renovables juguen un paper fonamental: ajuden a reduir la dependència energètica dels combustibles fòssils, augmenten la diversificació energètica i són tecnologies de producció d'energia in situ. La present tesi doctoral té com a objectiu contribuir al desenvolupament d'una innovadora tecnologia d'energia renovable per a la producció de calor i fred. La tesi doctoral s'ocupa inicialment de l'estudi i revisió bibliogràfica de la tecnologia anomenada Radiative Cooling, o Refredament Radiatiu, una tecnologia renovable per a la producció de fred mitjançant l'aprofitament del fred disponible a l'espai exterior. Aquesta tecnologia va ser objecte d'investigació en el passat i, gràcies a desenvolupaments recents, està recuperant interès entre les altres tecnologies renovables per a la producció de fred. Els descobriments de l'estudi inicial condueixen la tesi doctoral a enfocar-se en una innovadora combinació de Refredament Radiatiu amb Captació Solar Tèrmica, una tecnologia consolidada, amb fins de rendibilitat i operacionals. Aquesta combinació de tecnologies renovables en un dispositiu físic s'anomenarà Col•lector i Emissor Radiatiu (RCE, sigles en anglès de Radiative Collector and Emitter), basant-se en la importància de la radiació electromagnètica en el balanç de calor en aquesta tecnologia/dispositiu. Després de detectar les condicions climàtiques desitjades per a facilitar l'àmplia implementació de RCE en edificis, la tesi doctoral segueix amb el disseny, desenvolupament i caracterització d'un dispositiu RCE mitjançant modelatge numèric i proves experimentals. Els resultats demostren la capacitat i idoneïtat de RCE per escalfament i refredament, i presenten els paràmetres més influents de les aplicacions RCE.

[en] The conception of a better world for future generations passes through the commitment to mitigate or reverse climate change. The origin of climate change is well-known: the human-related emission of greenhouse gases, basically from fossil fuel burning dependency. There is a need to change this paradigm; therefore, renewable energies play an essential role: they help reduce energy dependency on fossils fuels, increase energy diversification and are on-site energy production technologies. The present PhD thesis aims to contribute to the development of a novel renewable energy technology for heat and cold production. The PhD thesis initially deals with the study and review of Radiative Cooling technology, a renewable technology for cold production by harvesting the coldness of the outer space. This technology was investigated in the past and, thanks to recent developments, it is regaining interest among the renewable technologies for cold production. The findings from the initial study lead the present PhD thesis to focus on a novel combination of Radiative Cooling with Solar Thermal Collection, a well-established technology, for profitability and operational purposes. This combination of renewable technologies in a physical device is onwards named Radiative Collector and Emitter (RCE), based on the importance of electromagnetic radiation in the heat balance in this technology/device. After the spotting of the desired climatic conditions to ease the broadwise implementation of RCE in buildings, the PhD thesis follows to the design, development and characterisation of an RCE device by numerical modelling and experimental testing. The results demonstrate RCE ability and suitability for heating and cooling, and present the most influencing parameters of RCE applications.