Los sistemas de refrigeración son habituales en nuestras casas, por ejemplo en frigoríficos, congeladores o equipos de aire acondicionado. Nos ayudan a crear un clima agradable y conservar los alimentos funcionando actualmente gracias un sistema de compresión.
Estos compresores funcionan mediante un gas refrigerante y un complejo circuito de intercambio de calor que permite bajar poco a poco la temperatura hasta los niveles deseados consumiendo en el proceso una considerable cantidad de energía. ¿No hay otra alternativa?
Músculos artificiales como sistema de refrigeración
Pues parece que existe otra alternativa, o eso es lo que pretenden estos investigadores de la Universidad de Sarre y el Centro de Saarbrücken de Mecatrónica y Tecnología de Automatización (ZeMa). ¿La clave? Lo que han denominado como "músculos artificiales".
Se trata de una serie de cables fabricados con un compuesto de nitinol superelástico que funcionan en base a un principio increíblemente simple: el calor se elimina de un espacio estirando cables y soltándolos nuevamente.
El proceso denominado elastocalórico permite alcanzar, según sus responsables, diferencias de temperatura de unos 20 grados centígrados sin utilizar refrigerantes perjudiciales para el clima y de una manera mucho más eficiente desde el punto de vista energético que las tecnologías convencionales actuales.
La eficiencia de los materiales elastocalóricos es hasta diez veces mayor que la de los sistemas de aire acondicionado o frigoríficos actuales, por lo que el consumo eléctrico sería muy reducido y tener sistemas de climatización funcionando todo el día ya no costaría una pequeña fortuna.
Por el momento han fabricado un pequeño prototipo mostrado en la Feria de Hannover en el que hay un espacio reducido para introducir alimentos y bebidas, pero los inventores aseguran que pueden extraer calor de espacios mucho más grandes y de forma similar a lo que sucede con las bombas de calor, invirtiendo el circuito puede usarse para aplicaciones de calefacción.
Para transportar el calor, los investigadores utilizan estos músculos artificiales o fibras hechas de nitinol que recuerdan su forma original y vuelven a ella después de haber sido deformados o estirados. Al igual que los músculos que se flexionan, pueden alargarse y luego volver a acortarse gracias a sus dos redes cristalinas con dos fases sólidas.
Durante estas transiciones de fase de la estructura cristalina, los cables absorben calor y lo liberan de nuevo. El material con memoria de forma libera calor cuando se estira en un estado superelástico y absorbe calor cuando se libera. El efecto se intensifica si se agrupan numerosos cables juntos debido a su mayor superficie.
El aire se canaliza a través de los haces giratorios hacia la cámara de enfriamiento, donde los cables se descargan y absorben el calor del aire. Luego, el aire circula continuamente alrededor de los cables descargados en la cámara de enfriamiento y se transporta el calor fuera de la cámara de enfriamiento.
Según las primeras demostraciones, con este sistema ya se puede obtener una bajada de temperatura en el interior de la cámara de entre 10 y 12 grados, aunque aún hay margen de mejora y están por ver otras características de funcionamiento, como el consumo eléctrico real de aparato y el ruido que genera.
Vía | Ecoinventos
Imágenes | Universidad de Saarlandes
Más información | Universidad de Saarlandes
