Mecânica

Depois de 130 anos, geladeiras poderão ter avanço tecnológico

Depois de 130 anos, geladeiras poderão avanço tecnológico
Esquema de funcionamento do princípio da refrigeração magnética.[Imagem: NIST]

As geladeiras mais modernas não fazem tanto barulho quanto os modelos mais antigos, mas continuam funcionando com base no mesmo princípio de compressão de gases desde que foram inventadas por Carl von Linde, em 1875.

Agora, graças a um trabalho feito nos Estados Unidos por pesquisadores chineses, a tecnologia de refrigeração poderá finalmente dar um salto tecnológico, tornando-se absolutamente silenciosa e gastando muito menos energia.

Refrigeração magnética

Os pesquisadores descobriram uma nova liga metálica que poderá resolver os problemas dos atuais materiais magnetocalóricos e finalmente realizar o sonho da refrigeração magnética.

A refrigeração magnética utiliza materiais, chamados magnetocalóricos, que se aquecem quando expostos a um campo magnético. Depois que eles irradiam esse calor, resfriando-se, o campo magnético é removido e sua temperatura cai novamente, só que, desta vez, dramaticamente.

Este efeito pode ser usado em um ciclo de refrigeração clássico e os cientistas já conseguiram alcançar temperaturas próximas do zero absoluto utilizando esta tecnologia.

Liga magnetocalórica

Contudo, dois fatores têm mantido a refrigeração magnética fora das geladeiras e dos aparelhos de ar condicionado domésticos: a maioria dos materiais magnetocalóricos que funcionam à temperatura ambiente usa gadolínio, um metal raro e incrivelmente caro, e o arsênico, uma toxina letal.

A nova liga magnetocalórica agora descoberta pela equipe é composta por manganês, ferro, fósforo e germânio. Ela não só é o primeiro magnetocalórico que funciona à temperatura ambiente como também tem propriedades tão fortes que um sistema construído com ela pode competir em eficiência com os compressores tradicionais utilizados hoje na refrigeração.

Alteração na estrutura cristalina

Segundo os pesquisadores da Universidade Tecnológica de Pequim e do instituto norte-americano NIST, o desempenho incomparável da nova liga deve-se a uma alteração radical em sua estrutura cristalina, que acontece sob a ação do campo magnético.

"Quando descobrirmos como fazer uma sintonia-fina desta modificação cristalina poderemos tornar a eficiência da liga ainda maior", diz o cristalógrafo Qing Huang. "Ainda estamos mexendo na composição e, se pudermos fazer com que ela se magnetize de maneira uniforme, seremos capazes de aumentar mais ainda a eficiência".

Para conhecer outras pesquisas envolvendo refrigeração magnética, veja Geladeiras de estado sólido já surgem no horizonte e Brasil poderá fabricar refrigeradores magnéticos.

Bibliografia:

Origin and tuning of the magnetocaloric effect for the magnetic refrigerant MnFe(P1-xGex)
Danmin Liu, Ming Yue, Jiuxing Zhang, T. M. McQueen, Jeffrey W. Lynn, Xiaolu Wang, Ying Chen, Jiying Li, R. J. Cava, Xubo Liu, Zaven Altounian, Q. Huang
Physical Review B
2009
Vol.: 79, 1 014435
DOI: 10.1103/PhysRevB.79.014435




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