Chineses testam sistema de refrigeração sem gases poluentes que substitui o ar condicionado

Pesquisadores da Universidade de Hong Kong estão conduzindo experimentos com um novo método de refrigeração que dispensa o uso de gases nocivos ao meio ambiente.

A tecnologia, chamada de refrigeração elastocalórica, utiliza ligas metálicas para reduzir a temperatura de ambientes e, segundo os desenvolvedores, pode alcançar eficiência energética até 48% superior em comparação aos sistemas tradicionais de ar-condicionado.

A proposta surge como alternativa aos modelos convencionais que utilizam gases como os hidrofluorocarbonetos (HFCs), substâncias apontadas por cientistas e organismos ambientais como responsáveis por ampliar o efeito estufa.

A nova técnica ainda está em fase experimental, mas os resultados iniciais indicam potencial para aplicação em larga escala, conforme publicado pela equipe na revista científica Nature Energy.

Sistema não utiliza gases refrigerantes

A base do novo sistema é o chamado efeito elastocalórico, observado em materiais como ligas de níquel e titânio.

Descoberto na década de 1980, o fenômeno envolve a mudança de temperatura de determinados metais quando submetidos à compressão mecânica. Ao serem pressionadas, essas ligas liberam calor. Quando relaxadas, absorvem calor do ambiente, gerando o efeito de resfriamento.

Segundo os pesquisadores, o protótipo desenvolvido utiliza três tipos distintos de ligas metálicas, o que permite a realização de ciclos contínuos de compressão e descompressão com controle térmico eficiente. O processo dispensa o uso de fluidos refrigerantes, que atualmente são padrão na maioria dos sistemas de climatização.

“É uma mudança completa na abordagem de resfriamento”, declarou um dos integrantes da equipe responsável pelo projeto. “A manipulação mecânica dos metais permite transferir calor de forma precisa e com menor gasto energético.”

Potencial de aplicação em diferentes setores

De acordo com os estudos, a refrigeração elastocalórica pode ser aplicada em diversos setores da economia.

Os pesquisadores destacam a possibilidade de uso em sistemas residenciais, edifícios comerciais, indústrias e até veículos elétricos. Há ainda indicativos de que o sistema poderia ser adaptado para auxiliar na regulação térmica de baterias, contribuindo para o desempenho e a durabilidade desses componentes.

Apesar do estágio inicial de desenvolvimento, os testes laboratoriais demonstraram ganhos em eficiência energética e redução no consumo de eletricidade. O protótipo ainda será submetido a novas avaliações antes que o processo de comercialização possa ser iniciado.

Os pesquisadores não estabeleceram um cronograma para a conclusão das etapas de validação nem para o início da produção industrial.

No entanto, afirmaram que a pesquisa seguirá com foco na melhoria dos ciclos de compressão e na ampliação da durabilidade dos materiais utilizados.

Impacto ambiental

Os sistemas de refrigeração tradicionais são apontados por agências internacionais como fontes significativas de emissões de gases de efeito estufa.

Estima-se que os HFCs, embora presentes em menor quantidade na atmosfera, tenham potencial de aquecimento global até mil vezes maior do que o dióxido de carbono, dependendo do composto.

O novo sistema não apenas elimina o uso desses gases como também demanda menor consumo de energia elétrica, segundo os testes realizados. Com isso, a expectativa é de que a adoção em larga escala da tecnologia possa contribuir para a redução do impacto ambiental causado por sistemas de climatização.

“O setor de refrigeração responde por parcela significativa do consumo global de energia”, explicou um dos coordenadores da pesquisa. “Tecnologias que reduzam esse consumo de forma segura e sem comprometer a eficiência podem representar um avanço relevante em direção às metas ambientais globais.”

Etapas de desenvolvimento

O artigo publicado na Nature Energy detalha os testes realizados com diferentes ligas metálicas e os ciclos mecânicos envolvidos no processo de resfriamento.

A equipe também descreve os mecanismos de transferência de calor utilizados para aumentar o desempenho do sistema e reduzir perdas térmicas.

Os pesquisadores afirmam que a principal limitação atual está relacionada à resistência mecânica dos materiais ao longo de múltiplos ciclos de uso. O desenvolvimento de ligas mais duráveis e o aprimoramento dos sistemas de controle térmico são os principais focos das próximas fases do estudo.

Além disso, há a necessidade de adaptar o sistema para diferentes escalas e contextos de uso. Os cientistas avaliam que aplicações industriais e residenciais exigirão ajustes no projeto original para viabilizar a instalação e o funcionamento de forma integrada aos sistemas já existentes.

Perspectivas

Embora ainda sem data prevista para entrada no mercado, os responsáveis pela pesquisa consideram que a refrigeração elastocalórica poderá, no médio prazo, representar uma alternativa viável aos métodos tradicionais. O desenvolvimento de políticas públicas e incentivos para tecnologias de baixo impacto ambiental também pode acelerar a adoção desse tipo de sistema.

A pesquisa da Universidade de Hong Kong integra um conjunto de estudos internacionais voltados à substituição dos HFCs e à redução do consumo energético em equipamentos de refrigeração.

De acordo com os cientistas, os avanços recentes indicam que soluções baseadas em propriedades físicas de materiais, como o efeito elastocalórico, têm potencial para superar os desafios técnicos que ainda limitam sua aplicação comercial.

A equipe seguirá com testes de longa duração e avaliações de desempenho em diferentes condições de uso, buscando validar a viabilidade técnica e econômica da tecnologia. O objetivo é tornar o sistema compatível com as exigências de eficiência, segurança e custo de produção exigidas pelo setor.

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