¿Refrigeración electrocalórica de estado sólido para gastar menos?

Unos científicos han inventado un aparato de refrigeración electrocalórica de estado sólido que tiene un alto rendimiento.

El nuevo dispositivo de refrigeración electrocalórica de estado sólido es capaz de generar una diferencia de temperatura de 20 grados centígrados con gran eficacia.

Los resultados del nuevo estudio demuestran que la refrigeración electrocalórica puede competir contra otras estrategias de refrigeración en estado sólido y ofrecer una alternativa prometedora a la refrigeración por compresión de vapor, poco respetuosa con el medio ambiente.

Se calcula que los aparatos de refrigeración, incluidos los sistemas de aire acondicionado y las bombas de calor, consumen aproximadamente el 20% de la electricidad mundial.

La mayoría de estos sistemas funcionan mediante tecnologías de compresión de vapor, que son relativamente ineficientes y requieren refrigerantes fluorados perjudiciales para el medio ambiente.

La refrigeración mediante materiales electrocalóricos en estado sólido es una alternativa atractiva para la refrigeración por compresión de vapor.

Mantener la temperatura del hogar por debajo del límite a partir del cual sentimos calor no es barato mediante los sistemas tradicionales de refrigeración. (Ilustración: Amazings / NCYT)

Las tecnologías electrocalóricas se basan en materiales ferroeléctricos expuestos a un campo eléctrico que desencadena cambios en la polarización del material, alterando su temperatura. Este efecto podría constituir la base de tecnologías de refrigeración altamente eficientes.

Sin embargo, aún no se han conseguido dispositivos electrocalóricos comercialmente competitivos y, a pesar de sus claras ventajas potenciales, van a la zaga de la mayoría del resto de tecnologías de refrigeración de estado sólido.

La situación podría comenzar a cambiar a partir de ahora, gracias a la labor del equipo de Junning Li, del Instituto de Ciencia y Tecnología en Luxemburgo.

En esta ocasión, Junning Li y sus colegas presentan lo que puede definirse como una bomba de calor electrocalórica de doble bucle basada en fluidos capaz de generar un intervalo máximo de temperatura de 20,9 grados centígrados.

Según los investigadores, el intervalo de temperatura y la potencia de refrigeración son, respectivamente, un 50% y 15 veces mayores que los del mejor dispositivo electrocalórico anterior. Además, Li y sus colegas demuestran que su dispositivo alcanza el 64% de la eficiencia de Carnot (la eficiencia máxima teórica de un sistema de refrigeración), lo que supera a muchos dispositivos de refrigeración por compresión de vapor y calórica.

El estudio se titula “High cooling performance in a double-loop electrocaloric heat pump”. Y se ha publicado en la revista académica Science. (Fuente: AAAS)