Las unidades de aire acondicionado consumen mucha energía y la refrigeración representa aproximadamente una quinta parte del uso total de electricidad en los edificios.
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Un sistema de refrigeración sin piezas móviles ni líquidos o gases refrigerantes perjudiciales para el medio ambiente puede funcionar casi dos veces más eficientemente que un sistema de aire acondicionado estándar, lo que podría reducir drásticamente el consumo de electricidad.
La mayoría de los aires acondicionados y refrigeradores dependen de la compresión y expansión de un fluido para absorber o liberar grandes cantidades de calor. Si bien estos sistemas son relativamente baratos y sencillos de producir, no son muy eficientes y, por lo tanto, requieren mucha energía (alrededor de una quinta parte de la electricidad utilizada en los edificios a nivel mundial) y muchos de los refrigerantes utilizados son perjudiciales para el medio ambiente.
Ahora, Emmanuel De Fay del Instituto de Ciencia y Tecnología de Luxemburgo y sus colegas han desarrollado un dispositivo de refrigeración sin refrigerante hecho de metales como plomo, escandio y tantalio. Puede alcanzar eficiencias máximas de más del 60 por ciento, casi el doble que las típicas unidades de aire acondicionado de una sola habitación.
La tecnología se basa en un principio llamado enfriamiento electrocalórico, que ocurre cuando un campo eléctrico aplicado a través de un material cambia la dirección de las cargas eléctricas, provocando un aumento temporal de la temperatura y una disminución posterior cuando se elimina el campo eléctrico.
Para fabricar su sistema de refrigeración, Defay y sus colegas apilaron ocho tiras del material conocido como tantalato de plomo y escandio, que es electrocalórico, una encima de otra y las sumergieron en un fluido portador de calor, aceite de silicona. Cuando se activa un campo eléctrico y las tiras se calientan, el fluido se mueve hacia la derecha, y cuando se enfría, se mueve hacia la izquierda, creando regiones permanentes de calor y frío con una diferencia de aproximadamente 20°C.
Estas regiones se pueden utilizar como depósitos fríos y calientes desde los cuales el aceite puede circular a través de tuberías para enfriar o calentar habitaciones u objetos según se desee.
Aunque la eficiencia del dispositivo es teóricamente del 67 por ciento, el diseño actual tiene una eficiencia de alrededor del 12 por ciento. Esto podría mejorarse si se encontrara un mejor conductor térmico que el tantalato de plomo y escandio, afirma Defay.
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