Cientistas desenvolvem novo método de refrigeração
A tecnologia de refrigeração por compressão de vapor vem dominando nossos refrigeradores e ares-condicionados desde o século passado.
O funcionamento desse tipo de sistema é bastante simples: quando um gás é comprimido, ele é aquecido e passa para o estado líquido. Ao reduzir a pressão, o líquido se evapora e resfria o ambiente.
No entanto, há um problema com a maioria dos refrigerantes utilizados para esse fim, especialmente os hidrofluorcarbonos (HFCs). Eles são potentes gases de efeito estufa, com um potencial de aquecimento global (GWP, na sigla em inglês) até milhares de vezes maior que o do dióxido de carbono.
Com o aumento da população, a demanda global por refrigeração e, consequentemente, por HFCs deve triplicar até 2050.
Por isso, cientistas estão buscando métodos de refrigeração mais ecológicos, utilizando materiais de estado sólido. Agora, um estudante de doutorado e seu orientador propõem um novo processo calórico chamado efeito ionocalórico.
Eles adicionam sal de iodeto de sódio ao solvente carbonato de etileno e aplicam uma voltagem para produzir resfriamento. O processo funciona porque os íons no sal introduzem um campo eletroquímico.
A dessalinização é feita por meio de eletrodiálise e o ciclo pode ser reiniciado. O protótipo construído pelos pesquisadores mostrou entropia de 500 J/K/kg, quase tão grande quanto muitos refrigerantes comuns.
O efeito ionocalórico aumentou a temperatura do protótipo em 25 °C com apenas 0,22 V. Mas o preço dessa alta entropia e eficiência é a velocidade. Por enquanto, cada ciclo ainda leva vários minutos.
Esta animação mostra o ciclo ionocalórico em ação. Quando uma corrente é adicionada, os íons fluem e mudam o material de sólido para líquido, fazendo com que o material absorva calor do ambiente. Quando o processo é revertido e os íons são removidos, o material cristaliza em um sólido, liberando calor. Crédito: Jenny Nuss/Berkeley Lab
