Imagina um ar-condicionado que não precisa de gás refrigerante para aquecer e nem resfriar. Isso pode ser possível graças a um protótipo desenvolvido pela Universidade de Saarland, na Alemanha. A máquina parece invenção de um cientista maluco em filme de ficção, é grande, cheia de botões e luzes coloridas. Como ela funciona? Simples e complicado ao mesmo tempo, mas resumindo, ela utiliza um material chamado de Níquel-Titânio, ou, como foi apelidado, Nitinol.
Como funciona a invenção sem gás refrigerante
O Nitinol consegue absorver e liberar calor com muita facilidade, o que torna o material muito útil em aplicações termodinâmicas. Quando carregado com uma carga elétrica controlada, no intuito de preservar a própria estrutura, o Nitinol libera o calor para a área ao seu redor, consequentemente aquecendo o ar.
Quando é descarregado, o Nitinol começa a puxar o calor de volta para a sua estrutura. A “superelasticidade”, como é chamada essa característica, que é muito rara, é o que garante que esse metal pode realizar trocas de temperatura tão rapidamente. Os cientistas comparam o material a um músculo, por sua capacidade de esticar e contrair as temperaturas.
Normalmente é necessário aquecer ou resfriar um material mais maleável, como um líquido ou um fluido, para que este faça a troca de calor com o ar. Esses materiais possuem os átomos mais soltos, e por isso é mais fácil para eles passar o calor adiante. Já o Níquel-Titânio possui características incomuns. A organização dos seus átomos fica de um jeito se ele está aquecido, e de outro se ele está resfriado. No meio disso, há o que se chama de fase de transformação, ou como se chama tecnicamente: transformação martensítica.
Não é tão fácil assim
Mantidos nessa temperatura, os átomos do Nitinol se comportam quase como num líquido, passando e absorvendo calor com facilidade. E é isso o que faz o protótipo da Saarland, que possui duas câmaras internas separadas, uma para aquecimento e outra para resfriamento. Porém, existe um problema. Como estamos falando de uma fase de transformação, que é justamente definida pela temperatura do material, as trocas de calor e a carga de energia que ele recebe devem ser controladas com extrema precisão. O ar a ser aquecido ou resfriado dentro de cada câmara tem que ser passado pelo material de forma calculada para não sugar nem demais do seu calor, e nem de menos.
Para testar o comportamento dessas trocas, os pesquisadores da Saarland colocaram uma câmera com sensor de captação de calor no interior das câmaras. Depois de observar como as trocas de temperatura funcionam, começaram a desenvolver um sistema computadorizado que vai fazer os cálculos e ajustar a velocidade do vento e o nível de carga elétrica que será aplicado em cada uma delas. Segundo a universidade, só depende disso para que a tecnologia se torne viável para a aplicação industrial. Leia também sobre outro protótipo de ar-condicionado que não utiliza gás refrigerante.
A aposta vinda de Saarland é promissora, pois como não utiliza os fluidos refrigerantes tão comuns aos condicionadores de ar e geladeiras, o protótipo é bastante sustentável. As reações elétricas e trocas de calor são comuns, apesar das características raras do Nitinol, portanto, a ideia também não é nociva ao meio-ambiente. Se funcionar, deve ser patenteada em breve. Quem sabe não estamos olhando para a nova tecnologia dominante do mercado de climatização? Fique de olho WebArCondicionado para saber mais.
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