Cientistas desenvolvem tecnologia que transforma calor em refrigeração

Pesquisadores desenvolvem protótipo que transforma calor em ar fresco sem motor elétrico.

Um avanço significativo na tecnologia de refrigeração foi alcançado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha, e da Universidade de Tsukuba, no Japão. Eles criaram um protótipo inovador que converte altas temperaturas em ar fresco, utilizando um método que não requer um motor elétrico.

O dispositivo é composto por duas películas ultrafinas de níquel e titânio, que possuem memória de forma e desempenham funções distintas. Quando exposta a uma fonte de calor, a primeira película, atuador, se contrai rapidamente, transformando a energia térmica em força de tração mecânica. Essa força é então utilizada para esticar a segunda película, chamada refrigerador, que é projetada para esfriar quando a tensão é liberada.

Essa abordagem se assemelha ao funcionamento de um refrigerador convencional, mas, em vez de utilizar um fluido que evapore, o resfriamento ocorre através da deformação de um material sólido. Como o ciclo é acionado por movimentos mecânicos, não há necessidade de energia elétrica para o seu funcionamento.

Nos testes iniciais, a equipe conseguiu uma redução de temperatura de aproximadamente 13 °C a partir de uma temperatura de entrada de 86 °C no atuador. Ao utilizar uma fonte externa de calor a 130 °C, os pesquisadores obtiveram resultados confiáveis, alcançando 84% da eficiência máxima teórica de refrigeração, superando os módulos termoelétricos atualmente em uso.

Sustentabilidade

Embora ainda esteja em fase de protótipo, este sistema de refrigeração tem o potencial de aproveitar diversas fontes de calor como energia para o processo de resfriamento. Isso inclui, por exemplo, o calor residual gerado por veículos após uma viagem ou as altas temperaturas de centros de processamento de dados. No futuro, essa tecnologia poderá utilizar essas fontes de calor existentes, eliminando a necessidade de eletricidade adicional para ativar o ciclo.

A refrigeração de estado sólido representa uma alternativa mais sustentável em comparação com métodos tradicionais, como a refrigeração por compressão, que geralmente utiliza componentes prejudiciais ao meio ambiente e consome uma quantidade significativa de eletricidade. De acordo com dados da Agência Internacional de Energia Renovável, o aquecimento e a refrigeração são os maiores consumidores de energia globalmente e desempenham um papel crucial na redução das emissões e na mitigação das mudanças climáticas. Avanços científicos, como a tecnologia elastocalórica, que aproveitam o calor já gerado, podem transformar radicalmente o setor de refrigeração em nosso cotidiano.