Enfriamiento por imanes para aumentar la sostenibilidad de las labores de refrigeración
Las curvas PVT en las que se relacionan cambios de presión (P) con los de volumen (V) y temperatura (T) son para muchos un vago recuerdo de los años escolares. No obstante, los principios termodinámicos sencillos que se dan en este tipo de cambios son en los que se basan los dispositivos de refrigeración más comunes. Estos dispositivos cuentan con un refrigerante volátil que circula de manera continua atravesando fases de evaporación, compresión, condensación y expansión para así absorber y extraer calor del espacio a enfriar. Por desgracia, estos refrigerantes suponen una proporción elevada de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) mundiales. Sin embargo, las tecnologías nuevas de estado sólido aún en desarrollo podrían cambiar el panorama vigente al completo. Las neveras, los aparatos de aire acondicionado e incluso los almacenes congeladores podrían resultar mucho más respetuosos con el medio ambiente y más eficaces desde el punto de vista energético que los actuales basados en refrigeración por compresión de gas. Los investigadores aprovecharon las diferencias de energía entre distintos estados magnéticos en refrigerantes concretos de estado sólido tras el ensayo de varios materiales magnéticos. Estos materiales se someten a cambios de temperatura durante los procesos de magnetización y desmagnetización, un fenómeno denominado efecto magnetocalórico. El equipo buscó aprovechar este efecto y estudió todas las fases necesarias para producir un sistema de refrigeración a temperatura ambiente gracias a la financiación aportada por la Unión Europea al proyecto «Solid state energy efficient cooling» (SSEEC). Las herramientas de caracterización realizadas a medida y los modelos teóricos avanzados aceleraron el trabajo del proyecto, permitiendo predecir y establecer nuevos mecanismos de enfriamiento magnético. Sus investigadores estudiaron mecanismos fundamentales de magnetismo y transiciones y sintetizaron refrigerantes monocristalinos y otras formulaciones nuevas. El equipo desarrolló nuevas rutas de síntesis con las que facilitar su producción industrial y creó refrigerantes de pequeño grosor necesarios para intercambiar calor con eficacia. En último término, lograron crear tres motores de refrigeración magnética a modo de prototipo, de los cuales uno se integró en un intercambiador de calor para dar lugar a una bomba de calor. Este logro dio paso a la redacción de un plan de desarrollo científico-tecnológico referente a la refrigeración magnética. Los científicos al cargo divulgaron los resultados de SSEEC en revistas y congresos e impartieron conferencias invitadas en seminarios de todo el mundo. Además sus propuestas se presentaron al público general mediante entrevistas en medios de comunicación, revistas, la prensa generalista y el sitio web del proyecto. Cerca de un tercio del consumo energético de la UE se destina a mantener la comodidad de los edificios europeos. Los métodos de refrigeración magnética de gran eficacia y bajo coste podrían reducir considerablemente el impacto medioambiental en el continente.
