Uma nova classe de cristais que absorvem calor ao serem submetidos a pressão pode abrir caminho para geladeiras e aparelhos de ar condicionado mais sustentáveis, conhecidos como refrigeradores de estado sólido. Essa tecnologia promete reduzir o impacto ambiental desses dispositivos, que tradicionalmente utilizam gases refrigerantes prejudiciais ao meio ambiente.
Como funcionam os refrigeradores tradicionais
Atualmente, geladeiras e condicionadores de ar operam com base em ciclos de evaporação e condensação. Isso envolve a circulação de líquidos refrigerantes que mudam de pressão para absorver calor e gerar resfriamento. No entanto, essa abordagem exige motores e compressores que consomem muita energia, além de utilizar gases que, em caso de vazamento, contribuem significativamente para o efeito estufa.
A inovação dos cristais plásticos
Uma equipe liderada por Samantha Piper, da Universidade Deakin, na Austrália, desenvolveu uma alternativa mais ecológica utilizando “cristais plásticos”. Apesar do nome, esses cristais não são feitos de plástico tradicional. Eles são compostos por moléculas que podem se mover o suficiente para conferir flexibilidade ao material. Seu termo técnico é cristal plástico iônico orgânico.
Esses cristais possuem propriedades únicas: quando submetidos a alta pressão, suas moléculas passam de uma configuração aleatória para uma estrutura ordenada. Ao remover a pressão, as moléculas retornam ao estado desordenado, absorvendo calor do ambiente nesse processo e gerando um efeito de resfriamento eficiente.
Refrigeração barocalórica: uma abordagem promissora
O princípio do resfriamento por pressão, conhecido como refrigeração barocalórica, já era explorado em materiais que alternam entre diferentes fases sólidas. No entanto, a maioria desses materiais funciona apenas em temperaturas moderadas, o que limita sua aplicação prática.
Os cristais plásticos, por outro lado, operam em uma faixa de temperatura de -37 °C a 10 °C, tornando-os ideais para refrigeradores e congeladores domésticos. Essa característica os diferencia de outros materiais barocalóricos, ampliando seu potencial para uso comercial.
Desafios a superar
Apesar de promissores, os cristais plásticos ainda estão em estágio experimental. O principal desafio está nas altas pressões necessárias para desencadear a transição estrutural, que chegam a ser centenas de vezes maiores que a pressão atmosférica. Essa exigência torna o processo energeticamente inviável no momento.
O futuro da refrigeração sustentável
Embora ainda longe da aplicação prática, essa tecnologia representa um passo significativo em direção a refrigeradores mais ecológicos e eficientes. Com avanços na pesquisa e no desenvolvimento de materiais que exijam menos pressão, os cristais plásticos podem se tornar uma alternativa viável para substituir os sistemas tradicionais, contribuindo para um futuro mais sustentável.
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