A medida que la temperatura promedio de la Tierra continúa aumentando, aquellos de nosotros en climas ya cálidos podemos sentirnos cada vez más tentados a subir el aire acondicionado. Pero los acondicionadores de aire tradicionales son grandes consumidores de energía: según el Departamento de Energía de los EE. UU., el aire acondicionado residencial representa el 16 por ciento de todo el uso de electricidad en los hogares de los Estados Unidos.
Un día en un futuro no muy lejano, los acondicionadores de aire magnéticos pueden ayudarnos a mantener nuestras casas más frescas en el interior sin hacer que las temperaturas exteriores sean más altas. Un acondicionador de aire tradicional funciona cambiando un refrigerante líquido a gas (absorbiendo el calor del aire exterior en el proceso), luego comprimiendo y enfriando el gas para convertirlo nuevamente en líquido. Los acondicionadores de aire magnéticos adoptan un enfoque completamente diferente para el enfriamiento, utilizando imanes en lugar de compresores y refrigerantes para enfriar el aire circundante.
- El efecto magnetocalórico
- ¿Cómo funcionarán los aires acondicionados magnéticos?
- Tecnología respetuosa con el medio ambiente
- ¿Hay un aire acondicionado magnético en tu futuro?
El efecto magnetocalórico
Los aires acondicionados magnéticos se basan en un fenómeno conocido como efecto magnetocalórico. Los materiales magnéticos se calientan cuando se exponen a un campo magnético y luego se enfrían cuando se elimina el campo. El efecto magnetocalórico fue observado por primera vez en muestras de hierro por un físico alemán llamado Emil Warburg en 1881, pero el cambio de temperatura fue demasiado pequeño para cualquier aplicación práctica. En los últimos años, sin embargo, grupos separados de investigadores han desarrollado aleaciones de metales magnetocalóricos que producen un efecto magnetocalórico significativamente mayor a temperatura ambiente.
¿Cómo funcionarán los aires acondicionados magnéticos?
Los acondicionadores de aire magnéticos enfrían el aire exponiendo rápida y repetidamente un material magnetocalórico a un campo magnético. En un prototipo diseñado por Astronautics Corporation of America en conjunto con el Laboratorio Ames (Iowa) del DOE de EE. UU., una rueda que contiene el elemento de tierras raras gadolinio gira a través del campo de un imán estacionario . A medida que el disco gira, la aleación de gadolinio se calienta y luego se enfría al pasar por un espacio en el campo, enfriando el agua que la rodea mientras realiza su viaje.
Tecnología respetuosa con el medio ambiente
En un acondicionador de aire magnético, la aleación actúa como el "refrigerante" y el agua pura proporciona la transferencia de calor, eliminando la necesidad de los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) decididamente hostiles que se usan en los acondicionadores de aire tradicionales . Mientras que las primeras aleaciones magnetocalóricas eran tóxicas o prohibitivamente costosas, los últimos materiales magnetocalóricos son rentables y seguros para el medio ambiente.
Los acondicionadores de aire magnéticos requieren electricidad , pero se espera que el motor que hace girar el disco que contiene la aleación magnetocalórica sea mucho más eficiente que el compresor necesario para hacer funcionar un acondicionador de aire tradicional. Según un artículo de 2011 en Scientific American, Astronautics espera tener un prototipo para 2013 que use solo dos tercios de la electricidad que usa un acondicionador de aire convencional para proporcionar la misma cantidad de enfriamiento.
¿Hay un aire acondicionado magnético en tu futuro?
Además de los investigadores mencionados anteriormente (Astronautics y DOE), varias empresas privadas, universidades y agencias gubernamentales de todo el mundo están explorando la tecnología de enfriamiento magnético para aplicaciones industriales y domésticas, incluidos aire acondicionado , refrigeración y control climático.
El Laboratorio Nacional de Energía Sostenible de la Universidad Técnica de Dinamarca ejecuta su propio proyecto "MagCool", mientras que la investigación en Penn State y otras universidades de EE. UU. ha avanzado en la comprensión de los principios magnetocalóricos, ayudándonos a comprender por qué un material puede enfriarse de manera más eficiente que otro. En 2009, BASF y Delta Electronics anunciaron una sociedad corporativa para desarrollar nuevos sistemas de enfriamiento magnetocalóricos y "explorar las oportunidades de generación de energía magnetocalórica". Pero por mucho que nos encantaría tener en nuestras manos esta nueva tecnología hoy, la disponibilidad comercial de acondicionadores de aire magnéticos aún está por lo menos dentro de unos años, y los primeros usos probablemente serán industriales en lugar de residenciales.
