Uma equipe de cientistas europeus está trabalhando incansavelmente para solucionar um dos principais problemas dos condicionadores de ar e bombas de calor tradicionais: o impacto ambiental causado pelos gases refrigerantes. Com o objetivo de encontrar uma alternativa mais sustentável, pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Luxemburgo em Belvaux desenvolveram um novo material experimental feito de cerâmica, chamado de material eletrocalórico.
Em um estudo recentemente publicado na renomada revista Science, os cientistas descrevem essa nova tecnologia que promete possibilitar o resfriamento e o aquecimento de casas e edifícios sem a utilização de gases perigosos ou poluentes. O protótipo baseado em cerâmica utiliza uma combinação de técnicas existentes para criar um forte efeito eletrocalórico.
O sistema eletrocalórico funciona da seguinte forma: quando exposto a campos elétricos, o material aquece conforme os átomos no interior se alinham em uma única direção, semelhante a um pente de cabelo. Com a redução nos níveis de entropia, os átomos alinhados começam a vibrar mais rapidamente, elevando assim a temperatura.
Para dissipar o calor adicional, o novo protótipo utiliza um fluido que circula entre as placas do material cerâmico. Quando o campo elétrico é desligado, o efeito se inverte, fazendo com que o material fique mais frio do que a temperatura ambiente, retirando calor do fluido. Esse ciclo pode ser repetido diversas vezes.
O desempenho do protótipo eletrocalórico tem sido considerado “superlativo” pelos cientistas. Neil Mathur, especialista em materiais da Universidade de Cambridge, ressalta que, se aplicado em refrigeradores ou sistemas de ar-condicionado, esse novo material poderia ser usado para remover o calor de um ambiente interno, mantendo-o fresco. Por outro lado, em uma bomba de calor, o material refrigeraria o ambiente externo, retirando calor dele e direcionando-o para o interior.
Ao contrário dos sistemas de condicionamento tradicionais, que dependem de refrigerantes como hidrofluorcarbonetos ou amônia, conhecidos por seus efeitos nocivos ao meio ambiente, o protótipo eletrocalórico não requer esses gases perigosos. Além disso, tem potencial para ser fabricado em tamanhos menores e com processos mais simples, eliminando a necessidade de um compressor.
Embora apresente capacidades notáveis, é importante ressaltar que a tecnologia do protótipo ainda não está pronta para ser comercializada. Os cientistas luxemburgueses buscam aprimorar ainda mais o desempenho e a eficiência do novo material. Tornar a bomba de calor eletrocalórica competitiva em relação aos sistemas de ar condicionado existentes é a prioridade número um no momento.
O desenvolvimento desse material inovador traz esperança para um futuro mais sustentável, onde o conforto térmico poderá ser obtido sem prejudicar nosso precioso ecossistema.
