Ionocalórica: cientistas inventam uma nova técnica para refrigerar

Um grupo de cientistas norte-americanos desenvolveu um novo método de refrigeração que promete substituir as geladeiras convencionais e diminuir o impacto no meio ambiente dos gases refrigerantes. A técnica foi chamada de “resfriamento ionocalórico”, e está descrita em um artigo publicado na .

Atualmente, os refrigeradores convencionais trabalham transportando o calor de dentro para fora, por meio de um gás que ajuda a absorver o calor dos alimentos. O lado ruim desse método é que ele utiliza gases refrigerantes que podem contribuir para o aquecimento global, caso eles escapem para a atmosfera.

A nova técnica criada por pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, envolveu aproveitamento da forma como a energia é armazenada (ou liberada) no momento que um material muda de fase – por exemplo, quando um bloco de gelo se transforma em água líquida.

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O gelo derrete quando aumentamos a temperatura dele. Contudo, os cientistas perceberam que o derretimento também absorve o calor do ambiente, resfriando-o efetivamente. Com o resfriamento ionocalórico, é possível replicar esse processo, causando esta mudança de fase e temperatura de um material através do uso de um fluxo de íons (átomos ou moléculas eletricamente carregados) que vêm de um sal. Na prática, foi criado um mecanismo que usa um sal feito com iodo e sódio para derreter/congelar o carbonato de etileno, um solvente orgânico comum usado em baterias de íon-lítio. Quando a corrente elétrica passa pelo sistema, os íons se movem alterando o ponto de fusão do material, mudando ele de sólido para líquido – absorvendo o calor ao redor. Ao reverter o processo, os íons são removidos e o material cristaliza em um sólido, liberando o calor.

Durante o , foi possível mudar a temperatura do material em 25° C, usando menos de um volt de eletricidade – um aumento de temperatura maior do que o demonstrado por outras tecnologias calóricas. Por usar um líquido, ele também tem o benefício adicional de tornar o material bombeável, facilitando a entrada ou saída de calor do sistema. Os pesquisadores estimam que o novo método tem potencial para competir ou mesmo exceder a eficiência dos refrigerantes gasosos encontrados na maioria dos refrigeradores. Outra vantagem do novo tipo de resfriamento é que ele dispensa o uso de gases, podendo trocá-los por componentes sólidos ou líquidos, o que ajuda a reduzir a produção e consumo de hidrofluorcarbonos (HFCs) em refrigeradores. Esses HFCs são substitutos dos antigos clorofluorcarbonos (CFCs) – que destruíam a camada de ozônio – mas, mesmo assim, eles ainda contribuem para o efeito estufa e as mudanças climáticas.

O próximo passo da pesquisa é experimentar e testar diferentes combinações de técnicas e materiais para resolver alguns desafios de engenharia da nova técnica. Se funcionar, o sistema poderá ser uma alternativa mais segura e eficiente para resfriamento (ou mesmo aquecimento) em residências.