Este evento aconteceu em outubro de 2023, mas caso você tenha perdido, achamos que seria interessante contá-lo novamente. As equipes de Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e a Universidade da Califórnia em Berkeley revelaram um método de resfriamento exclusivo. Esta tecnologia aborda questões ambientais urgentes relacionadas com hidrofluorocarbonetos e outros gás refrigerantes prejudiciais. Ele usa princípios físico diferente dos ciclos de compressão atuais.
O princípio físico do resfriamento ionocalórico
Mudanças de fase nos materiais liberam ou absorvem energia térmica. Quando um bloco de gelo derrete, ele captura o aquecer ambiente e resfria seu ambiente. É um fenômeno natural que todos observam sem necessariamente compreender suas implicações.
A adição deíonsessas partículas eletricamente carregadas, modificam o ponto de fusão de uma substância sem aumentar sua temperatura. Sal jogado nas estradas inverno evita a formação de gelo usando este mecanismo. Os pesquisadores transpuseram esse princípio para a escala de um sistema de refrigeração funcional.
UM corrente elétrica move os íons no dispositivo, causando assim uma variação no ponto de fusão do material. Esta manipulação permite obter mudanças significativas de temperatura. O experimento realizado pela equipe californiana utilizou um sal composto poriodo e sódio para derreter carbonatoetilenoUm solvente orgânico presente em baterias de íon de lítio.
eu’aplicativo com uma carga inferior a volt gerou uma variação térmica de 25 graus Celsius. Este resultado supera outras tecnologias calóricas testadas até o momento. Drew Lilley, engenheiro mecânico, enfatiza: “ Ninguém desenvolveu uma solução alternativa que resfrie de forma eficiente, opere com segurança e seja ecologicamente correta. O ciclo ionocalórico poderia atender a todos esses critérios “.
Os pesquisadores desenvolveram um novo método de refrigeração que substituiria os refrigerantes, que atualmente contribuem para o aquecimento global. © Yin Yang, iStock
Vantagens ambientais em comparação com sistemas convencionais
Os sistemas de refrigeração tradicionais transportam calor através de um fluido que evapora em gás e depois se condensa em líquido. Estes circuitos fechados utilizam frequentemente hidrofluorocarbonetos cujo potencial de aquecimento global atingiu níveis preocupantes.
A alteração de Kigali exige que os países signatários reduzam a produção e o consumo de hidrofluorocarbonetos em pelo menos 80% até 2048. Esta transição requer alternativas viáveis e rapidamente comercializáveis.
O carbonato de etileno utilizado nos protótipos tem uma vantagem adicional: sua fabricação utiliza dióxido de carbono como matéria primeiro. Esta característica confere ao sistema um potencial de aquecimento global que não é apenas zero, mas potencialmente negativo.
Ravi Prasher, também engenheiro do Laboratório de Berkeley, especifica os três parâmetros de equilíbrio:
- O potencial de aquecimento global dos refrigerantes.
- A eficiência energética do processo.
- O custo do equipamento necessário.
Os dados preliminares mostram resultados promissores em todos os três aspectos simultaneamente, o que representa uma inovação na área. O trabalho foi publicado na revista Ciência.
Perspectivas de industrialização e melhoria
Lá modelagem a teoria prova que esta tecnologia pode rivalizar ou mesmo exceder a eficiência dos sistemas atuais. O desafio agora é transferir estes protótipos de laboratório para aplicações comerciais em larga escala.
Os pesquisadores estão testando diferentes combinações de sal para identificar a mais eficaz. Em 2025, uma equipe internacional publicou seu trabalho em Ciênciaem versão altamente eficiente utilizando sais à base de nitrato, reciclados utilizando campos elétricos e membranas específicas.
Esses desenvolvimentos correspondem exatamente às antecipações de Prasher: “ Temos um ciclo termodinâmica totalmente novo que combina elementos de diversas áreas. Agora é hora de experimentar para testar diversas combinações de materiais e superar desafios técnicos. “.
Este método poderia ser aplicado não só ao arrefecimento, mas também ao aquecimento, alargando o seu âmbito e impacto ambiental.