Maryland hoje

Por Nancy Grund 07 de junho de 2023

Ar condicionado, refrigeração e outras tecnologias de resfriamento respondem por mais de 20% do consumo global de energia atual, enquanto os refrigerantes que eles usam têm um potencial de aquecimento global milhares de vezes maior que o dióxido de carbono. Em um estudo recente na revista Science, uma equipe liderada pelo professor de ciência e engenharia de materiais Ichiro Takeuchi e os professores de engenharia mecânica Reinhard Radermacher e Yunho Hwang apresentaram um sistema de resfriamento elastocalórico de alto desempenho que pode representar a próxima geração de dispositivos de resfriamento.

Takeuchi a chama de "uma tecnologia de resfriamento completamente diferente, completamente verde e ecológica, que ignora os refrigerantes químicos para depender essencialmente de empurrar e puxar pedaços de metal para criar resfriamento". Materiais calóricos - incluindo materiais magnetocalóricos, eletrocalóricos e elastocalóricos - podem sofrer transição de fase e liberação e absorver calor mediante a aplicação de vários campos e forças mecânicas. A principal característica é a compressão e liberação de tubos de níquel-titânio (NiTi) resistentes à fadiga, configurados em uma arquitetura de troca de calor versátil e multimodo.

"Mais de uma década atrás, estávamos apenas brincando com um fio de NiTi", disse Takeuchi. "Ao esticá-lo, você pode obter um efeito de resfriamento substancial que pode ser sentido à mão. Foi quando começamos a pensar em aplicar o conceito a um dispositivo de resfriamento." O trabalho subsequente do laboratório foi financiado pelo Departamento de Energia dos EUA por mais de uma década.

A equipe diz que é possível melhorar o desempenho de seu sistema o suficiente para tornar a tecnologia comercialmente viável dentro de alguns anos. Um protótipo atual pode produzir 200 watts de capacidade de refrigeração, o suficiente para alimentar um refrigerador de vinho compacto, com planos de expansão para unidades de janela, sistemas de refrigeração de toda a casa e, eventualmente, sistemas HVAC comerciais.