Os aparelhos de ar condicionado e bombas de calor tradicionais utilizam gás refrigerante para arrefecer ou aquecer casas e edifícios, criando potenciais riscos ambientais. Uma equipa de cientistas europeus está a tentar resolver este problema utilizando novos materiais experimentais feitos de cerâmica.
Um estudo recente publicado na revista Science descreve um novo tipo de material de “eletroresfriamento”, uma tecnologia de ar condicionado projetada para realizar tarefas de resfriamento (ou aquecimento) sem usar gases perigosos ou potencialmente poluentes. Cientistas do Instituto de Tecnologia de Luxemburgo em Belvaux desenvolveram um novo protótipo à base de cerâmica com um forte efeito de resfriamento elétrico, combinando várias tecnologias existentes.
Quando expostos a um campo elétrico, os sistemas eletrotérmicos aquecem porque os átomos eletricamente desequilibrados no material são forçados a se alinhar em uma direção, como um pente. O valor da entropia diminui e os átomos bem organizados começam a vibrar a uma taxa acelerada, fazendo com que a temperatura aumente.
O novo protótipo utiliza fluidos que fluem entre placas de material cerâmico para dissipar o excesso de calor. Se o campo elétrico for desligado, o efeito é revertido e o material fica mais frio que a temperatura ambiente, retirando calor do fluido. Então, o ciclo recomeça.
Neil Mathur, cientista de materiais da Universidade de Cambridge, disse que o protótipo resfriado eletricamente mostrou “super desempenho”. Quando usado em refrigeradores ou condicionadores de ar, o novo material pode dissipar o calor para o exterior de um edifício, mantendo o ambiente interno mais fresco. Uma bomba de calor, por outro lado, resfria o ambiente externo, extraindo calor do ambiente externo e trazendo-o para dentro.
Os sistemas de ar condicionado existentes são altamente eficientes, mas requerem o uso de refrigerantes como hidrofluorocarbonetos ou amônia, que contribuem direta ou indiretamente para o efeito estufa. O protótipo de eletrólise não requer o uso de gases perigosos e, por não necessitar de compressor, pode ser menor e mais simples.
Embora os protótipos da tecnologia tenham demonstrado algumas capacidades notáveis, ainda não estão prontos para comercialização. Os cientistas luxemburgueses precisam de refinar ainda mais a tecnologia e aumentar a eficiência do novo material. Fazer com que as bombas de calor eléctricas concorram com as utilizadas nos sistemas de ar condicionado existentes é a sua prioridade actual.