À medida que a temperatura média da Terra continua a subir, aqueles de nós em climas já quentes podem se sentir cada vez mais tentados a aumentar o ar condicionado. Mas os aparelhos de ar condicionado tradicionais são grandes consumidores de energia: de acordo com o Departamento de Energia dos EUA, o ar condicionado residencial é responsável por 16% de todo o uso doméstico de eletricidade nos Estados Unidos.
Um dia, em um futuro não muito distante, os condicionadores de ar magnéticos podem nos ajudar a manter nossas casas mais frescas por dentro sem tornar as temperaturas mais quentes do lado de fora. Um ar condicionado tradicional funciona mudando um refrigerante líquido para um gás (absorvendo calor do ar externo no processo), então comprimindo e resfriando o gás para convertê-lo novamente em líquido. Os condicionadores de ar magnéticos adotam uma abordagem totalmente diferente para o resfriamento, usando ímãs em vez de compressores e refrigerantes para resfriar o ar ao redor.
- O Efeito Magnetocalórico
- Como funcionarão os condicionadores de ar magnéticos?
- Tecnologia amiga do ambiente
- Existe um ar condicionado magnético em seu futuro?
O Efeito Magnetocalórico
Os condicionadores de ar magnéticos são baseados em um fenômeno conhecido como efeito magnetocalórico. Os materiais magnéticos aquecem quando são expostos a um campo magnético e esfriam quando o campo é removido. O efeito magnetocalórico foi observado pela primeira vez em amostras de ferro por um físico alemão chamado Emil Warburg em 1881, mas a mudança de temperatura foi muito pequena para qualquer aplicação prática. Nos últimos anos, no entanto, grupos separados de pesquisadores desenvolveram ligas metálicas magnetocalóricas que produzem um efeito magnetocalórico significativamente maior à temperatura ambiente.
Como funcionarão os condicionadores de ar magnéticos?
Os condicionadores de ar magnéticos resfriam o ar expondo rápida e repetidamente um material magnetocalórico a um campo magnético. Em um protótipo projetado pela Astronautics Corporation of America em conjunto com o Laboratório Ames (Iowa) do DOE dos EUA, uma roda contendo o elemento de terras raras gadolínio gira através do campo de um ímã estacionário . À medida que o disco gira, a liga de gadolínio aquece e depois esfria ao passar por uma abertura no campo, resfriando a água que o cerca enquanto faz sua viagem.
Tecnologia amiga do ambiente
Em um condicionador de ar magnético, a liga age como o "refrigerante" e a água pura fornece a transferência de calor, eliminando a necessidade dos hidroclorofluorcarbonos (HCFCs) decididamente hostis usados em condicionadores de ar tradicionais . Enquanto as primeiras ligas magnetocalóricas eram tóxicas ou proibitivamente caras, os materiais magnetocalóricos mais recentes são econômicos e ambientalmente seguros.
Condicionadores de ar magnéticos exigem eletricidade , mas espera-se que o motor que gira o disco contendo a liga magnetocalórica seja muito mais eficiente do que o compressor necessário para operar um ar-condicionado tradicional. De acordo com um artigo de 2011 da Scientific American, a Astronautics espera ter um protótipo até 2013 que use apenas dois terços da eletricidade que um ar condicionado convencional para fornecer a mesma quantidade de resfriamento.
Existe um ar condicionado magnético em seu futuro?
Além dos pesquisadores mencionados acima (Astronáutica e DOE), várias empresas privadas, universidades e agências governamentais em todo o mundo estão explorando a tecnologia de resfriamento magnético para aplicações industriais e domésticas, incluindo ar condicionado , refrigeração e controle climático.
O Laboratório Nacional de Energia Sustentável da Universidade Técnica da Dinamarca administra seu próprio projeto "MagCool", enquanto pesquisas na Penn State e em outras universidades dos EUA avançaram na compreensão dos princípios magnetocalóricos, ajudando-nos a entender por que um material pode resfriar com mais eficiência do que outro. Em 2009, a BASF e a Delta Electronics anunciaram uma parceria corporativa para desenvolver novos sistemas de resfriamento magnetocalórico e "explorar as oportunidades de geração de energia magnetocalórica". Mas, por mais que adoraríamos colocar as mãos nessa nova tecnologia hoje, a disponibilidade comercial de condicionadores de ar magnéticos ainda está a pelo menos alguns anos, e os primeiros usos provavelmente serão industriais e não residenciais.
