Os cientistas desenvolveram uma maneira totalmente nova de esfriar as coisas
Saudação ao resfriamento ionocalórico: uma nova maneira de baixar o mercúrio que pode substituir os métodos existentes por algo mais seguro e mais amigável para a terra.
Sistemas de refrigeração comuns transportam o calor longe de uma área através de um gás que esfria à medida que se propaga a alguma distância. Por mais eficiente que este método seja, alguns dos gases de escolha que utilizamos são também particularmente hostis ao meio ambiente.
Há outras maneiras de impulsionar um composto para absorver e liberar energia térmica.
Uma nova forma de resfriamento
Nova técnica gerada por cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e da Universidade da Califórnia, Berkeley, nos Estados Unidos, se beneficia de como a energia é armazenada ou lançada quando um componente muda de fase, como quando o gelo sólido se transforma em água líquida.
Aumente a temperatura em um bloco de gelo, e este se desintegrará. O que podemos não ver de forma tão simples é que o derretimento absorve o calor de seu ambiente, resfriando-o eficientemente.
Outra maneira de forçar o gelo a derreter sem aumentar o calor é incluir um par de partículas carregadas ou íons. A colocação de sal nas estradas para evitar a formação de gelo é um exemplo típico disso na prática. O ciclo ionocalórico também utiliza o sal para acelerar a fase de um fluido e resfriar seu entorno.
“A paisagem de refrigerantes é um problema não resolvido”, afirma o engenheiro mecânico Drew Lilley do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Califórnia. “Ninguém desenvolveu com sucesso uma solução alternativa que gela as coisas, segura e sem danificar a atmosfera”.
“Acreditamos que o ciclo ionocalórico atingiria todos esses objetivos se fosse executado adequadamente”.
Modelagem da teoria do ciclo ionocalórico
Os cientistas modelaram o conceito do ciclo ionocalórico para demonstrar como ele poderia competir com, ou superar, o desempenho dos refrigerantes que estão sendo utilizados atualmente. Uma corrente passando pelo sistema deslocaria os íons nele, mudando o ponto de fusão do componente para mudar a temperatura.
O grupo também realizou experiências utilizando um sal gerado com iodo e sódio para derreter o carbonato de etileno. O solvente orgânico típico também é utilizado em baterias de íons de lítio e produzido utilizando CO2 como entrada. O que torna o sistema GWP [potencial de aquecimento global] não simplesmente zero mas negativo.
Uma mudança de temperatura de 25 graus Celsius (45 graus Fahrenheit) foi avaliada através da aplicação de menos de um volts de carga singular na experimentação, resultado que excede outras tecnologias calóricas.
“Há 3 coisas que estamos tentando equilibrar: o PAG do refrigerante, o desempenho energético e o custo do próprio dispositivo”, afirma o engenheiro mecânico Ravi Prasher, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.
“Desde a tentativa inicial, nossos dados parecem realmente promissores em todos estes três aspectos”.
Os sistemas de compressão de vapor atualmente utilizados nos processos de refrigeração dependem de gases com alto GWP, tais como numerosos hidrofluorcarbonos (HFCs). As nações que assinaram a Emenda Kigali comprometeram-se a reduzir a produção e o uso de HFC em pelo menos 80% durante os próximos 25 anos, e a refrigeração ionocalórica pode desempenhar um papel essencial nisso.
Do laboratório à vida prática
Hóje, os pesquisadores precisam tirar a inovação do laboratório e colocá-la em sistemas práticos comercializá-los e aprimorados sem problemas. Esses sistemas funcionariam tanto para aquecimento quanto para resfriamento.
“Possuímos este novíssimo ciclo e estrutura termodinâmica que une elementos de campos distintos e demonstramos que pode funcionar”, afirma Prasher.
“Atualmente, é o momento da experimentação para avaliar diferentes combinações de componentes e técnicas para satisfazer os desafios da engenharia”.
Leia o Artigo Original Em Science Alert.
