O mundo está cada vez mais quente e o ar-condicionado se torna um grande aliado para tentar burlar as altas temperaturas, ainda que ele também seja o vilão, já que libera gases prejudiciais ao meio ambiente. Porém, isso pode mudar.
Foto: Pixabay
Cientistas fizeram um protótipo de bomba de calor eletrocalórica usando campos elétricos e uma cerâmica especial, ao contrário dos gases refrigerantes utilizados atualmente no ar-condicionado. A novidade foi publicada na revista científica Science e as informações são do portal de notícias científicas Nature.
Ainda que bombas de calor, usadas para transferir o calor de uma fonte fria para a quente, já existam, o protótipo pode ter sucesso por não usar compressores ou refrigeradores, como os já existentes usam. Além disso, ele é menor, podendo caber em equipamentos mais compactos.
Como funciona?
Essa cerâmica possui um grande efeito eletrocalórico e acaba esquentando quando exposto a campos elétricos. Isso porque os átomos presentes nesses materiais possuem polarização elétrica, ou densidade de polarização. Ou seja, eles têm um polo menos e outro mais.
Quando expostos a um campo elétrico, todos os polos, que costumam ficar girando em direções aleatórias, se alinham em apenas uma, “como cabelos penteados em uma direção”, explica o cientista do Instituto de Ciência e Tecnologia de Belvaux Emmanuel Defay, um dos pesquisadores que criaram o protótipo.
A transição da desordem para a ordem significa que a desordem baixa de repente. Porém, segundo as leis da termodinâmica, a única forma do material “se livrar” dela é jogar toda para a malha da estrutura. Assim, os átomos começam a vibrar mais rápido, aumentando a temperatura.
O calor é removido com um fluído entre as placas do material eletrocalórico pelos cientistas, enquanto o campo elétrico continua ligado. A placa, então, volta para a temperatura ambiente, mas com a polarização menos caótica.
Caso os pesquisadores desliguem o campo elétrico, ele produz o efeito reverso, com a polarização voltando à desordem e a temperatura da cerâmica baixa novamente. Por fim, a malha fica mais fria que a temperatura ambiente, resfriando o fluído que é bombeado pelas placas.
No ar-condicionado, esse calor vindo do fluído iria para fora do cômodo, enquanto o gelado ficaria no interior. Para esquentar a casa, por exemplo, o processo seria o contrário. Agora, o protótipo precisa ser refinado para poder ser comercializado.
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