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Científicos de Hong Kong han anunciado un avance prometedor en el desarrollo de un acondicionador de aire que funciona sin refrigerantes. La tecnología puede revolucionar el sector al reducir costes, aumentar la eficiencia y reducir los impactos ambientales, haciendo que la refrigeración sea más sostenible.
Científicos de Hong Kong han anunciado un avance prometedor en el desarrollo de un sistema de aire acondicionado que elimina la necesidad de refrigerantes, reduciendo el impacto ambiental y el consumo de energía.
El consumo de electricidad en los edificios crece constantemente y los sistemas de aire acondicionado representan una parte importante de este gasto.
Con el calentamiento global, la demanda de refrigeración aumentos, por lo que es imprescindible buscar alternativas más sostenibles.
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Además del elevado consumo energético, los electrodomésticos convencionales utilizan refrigerantes nocivos para el medio ambiente.
Una nueva tecnología podría cambiar este escenario. Investigadores de Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) anunció un avance en el desarrollo de un acondicionador de aire elastocalórico, que no requiere el uso de fluidos refrigerantes.
Este sistema utiliza un efecto termomecánico que provoca una variación de temperatura cuando un material se somete a un esfuerzo mecánico.
Avance significativo en la tecnología
Desarrollar un sistema de refrigeración eficiente basado en este efecto siempre ha sido un desafío.
La mayoría de los prototipos anteriores no lograron escalar más allá de la escala de kilovatios, lo que hizo inviable su uso en entornos más grandes.
El equipo de HKUST, dirigido por los profesores Sun Qingping y Yao Shuhuai, logró superar esta limitación.
El nuevo sistema de refrigeración desarrollado por los científicos es capaz de enfriar una habitación entera con alta eficiencia.
El estudio fue publicado en la revista naturaleza de la Energía y destaca cómo esta innovación puede transformar la industria del aire acondicionado y contribuir a reducir las emisiones de carbono.
El resultado es el fruto de años de investigación y mejora tecnológica.
Arquitectura innovadora
Los investigadores pudieron superar los desafíos que anteriormente limitaban la eficiencia de los sistemas elastocalóricos.
El principal obstáculo fue equilibrar la potencia de refrigeración con la cantidad de material activo utilizado.
Además, la transferencia de calor a menudo era ineficiente a frecuencias operativas más altas.
Para resolver estos problemas, el equipo desarrolló un diseño multicelular. Este modelo consiste en conectar alrededor de diez unidades de enfriamiento elastocalórico.
Cada unidad consta de cuatro tubos de aleación de níquel y titanio de paredes delgadas. Estos tubos ultraligeros mejoran el intercambio de calor, haciendo que el sistema sea más eficiente.
Otra innovación fue la sustitución del agua destilada por un nanofluido de grafeno. Este material mejora aún más la conducción del calor y aumenta el rendimiento del equipo.
Durante las pruebas, el dispositivo alcanzó una potencia de refrigeración específica de 12,3 W/g a una frecuencia de 3,5 Hz. La potencia total superó 1 kW, alcanzando los 1284 vatios, una novedad para esta tecnología.
resultados prometedores
Durante los experimentos, el equipo logró enfriar una habitación de 2,3 m³. La temperatura ambiente bajó a 21-22°C en sólo 15 minutos, mientras que la temperatura exterior varió entre 30-31°C. Este resultado demuestra el potencial del sistema para su uso a escala real.
Según Sun Qingping, este avance abre el camino para la aplicación comercial de la tecnología. “Estamos trabajando con la industria para acelerar la comercialización.
“Con regulaciones más estrictas sobre los hidrofluorocarbonos (HFC), esta solución de enfriamiento altamente eficiente y libre de emisiones podría transformar la industria y contribuir a la neutralidad de carbono”, afirmó el investigador.
Aunque todavía se encuentra en las primeras etapas de desarrollo, la tecnología tiene el potencial de convertirse en el futuro estándar en refrigeración.
