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Este novo método de refrigeração pode revolucionar o mercado (e o mundo)

Cientistas do departamento de energia do Lawrence Berkeley National Laboratory desenvolveram uma nova técnica de refrigeração e aquecimento. O chamado resfriamento ionocalórico pode, no futuro, ser uma alternativa para substâncias refrigerantes que prejudicam o meio ambiente.

O princípio em que os pesquisadores do laboratório de Berkeley utilizaram é baseado em um conceito simples e comum no dia a dia de países em que neva: jogar sal em uma estrada antes de uma nevasca afeta a formação do gelo sobre ela.

Há sempre uma liberação ou absorção de energia quando uma substância muda de fase, da sólida para a líquida, ou da líquida para a gasosa, por exemplo. O ciclo ionocalórico utiliza os íons de um sal para executar essas transformações de fase. As partículas eletricamente carregadas transportam energia e, consequentemente, o calor.

Como funciona o método ionocalórico?

Os cientistas demonstraram o método usando o sal Iodeto de Sódio e um solvente orgânico comum em baterias, o carbonato de etileno. Quando uma corrente elétrica é aplicada no sistema, os íons se movimentam, alterando o ponto de fusão do material. Seu derretimento, então, absorve o calor do ambiente.

O ciclo ionocalórico: quando uma corrente é aplicada, o fluxo de íons fazem o material derreter e absorver o calor do ambiente. Quando o processo é revertido, os íons são removidos, liberando o calor e solidificando o material (Imagem: Berkeley Lab/Jenny Nuss)
O ciclo ionocalórico: quando uma corrente é aplicada, o fluxo de íons fazem o material derreter e absorver o calor do ambiente. Quando o processo é revertido, os íons são removidos, liberando o calor e solidificando o material (Imagem: Berkeley Lab/Jenny Nuss)

Quando o sistema é revertido, os íons são liberados, o material se solidifica e o calor é devolvido aos arredores. Os primeiros experimentos conseguiram chegar a uma mudança de 25ºC na temperatura com a aplicação de menos de um 1 volt: uma eficiência muito superior a outros ciclos térmicos.

As vantagens da técnica

A expectativa dos cientistas é que esse método ajude a substituir os sistemas de compressão de vapor, ainda muito utilizado no controle de temperatura de casas ao redor do mundo. Estes sistemas utilizam gases de alta contribuição para o aquecimento global, os hidroflurocarbonos (HFCs). Diferentes moléculas desse tipo de substância podem reter de 1.000 a 15.000 vezes mais calor na atmosfera que o gás carbônico.

O ciclo ionocalórico é mais uma opção de substituição em desenvolvimento. Outras técnicas incluem a aplicação de campos elétricos ou magnéticos e aumento ou diminuição de pressão sobre sólidos para manipular sua absorção e liberação de calor. Porém, por trabalhar com o estado líquido, sua aplicação é mais fácil por permitir que o material seja bombeável.

A MOP28, conferência realizada em Kigali, Ruanda, estabeleceu a redução do uso de HFCs em 80% nos próximos 25 anoss (Imagem:  Ministry of Environment Rwanda/CC BY-ND 2.0)
A MOP28, conferência realizada em Kigali, Ruanda, estabeleceu a redução do uso de HFCs em 80% nos próximos 25 anos (Imagem: Ministry of Environment Rwanda/CC BY-ND 2.0)

Uma das metas para combater o aquecimento global é reduzir em pelo menos 80% a produção e utilização de HFCs nos próximos 25 anos. 145 nações, incluindo o Brasil, assinaram este acordo em outubro de 2022. O país já está em 63% da meta, segundo o Ministério do Meio Ambiente.

Fonte: Canaltech

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