Los acondicionadores de aire y las bombas de calor tradicionales utilizan gas refrigerante para enfriar o calentar casas y edificios, lo que genera posibles riesgos ambientales. Un equipo de científicos europeos está intentando resolver este problema utilizando nuevos materiales experimentales fabricados a partir de cerámica.
Un estudio reciente publicado en la revista Science describe un nuevo tipo de material de "electroenfriamiento", una tecnología de aire acondicionado diseñada para realizar tareas de refrigeración (o calefacción) sin utilizar gases peligrosos o potencialmente contaminantes. Los científicos del Instituto Tecnológico de Luxemburgo en Belvaux han desarrollado un nuevo prototipo cerámico con un fuerte efecto de enfriamiento eléctrico combinando varias tecnologías existentes.
Cuando se exponen a un campo eléctrico, los sistemas electrotérmicos se calientan porque los átomos eléctricamente desequilibrados del material se ven obligados a alinearse en una dirección como un peine. El valor de entropía disminuye y los átomos cuidadosamente dispuestos comienzan a vibrar a un ritmo acelerado, lo que hace que la temperatura aumente.
El nuevo prototipo utiliza fluidos que fluyen entre placas de material similar a la cerámica para eliminar el exceso de calor. Si se apaga el campo eléctrico, el efecto se invierte y el material se vuelve más frío que la temperatura ambiente, quitándole calor al fluido. Entonces, el ciclo comienza de nuevo.
Neil Mathur, científico de materiales de la Universidad de Cambridge, dijo que el prototipo refrigerado eléctricamente ha mostrado un "superrendimiento". Cuando se utiliza en refrigeradores o aires acondicionados, el nuevo material puede disipar el calor hacia el exterior de un edificio manteniendo el ambiente interior más fresco. Una bomba de calor, por otro lado, enfría el ambiente exterior extrayendo calor del ambiente exterior y llevándolo al interior.
Los sistemas de aire acondicionado existentes son muy eficientes pero requieren el uso de refrigerantes como hidrofluorocarbonos o amoníaco, que contribuyen directa o indirectamente al efecto invernadero. El prototipo de electrólisis no requiere el uso de gases peligrosos y, como no requiere compresor, se puede hacer más pequeño y sencillo.
Aunque los prototipos de esta tecnología han mostrado algunas capacidades notables, aún no están listos para su comercialización. Los científicos luxemburgueses necesitan perfeccionar aún más la tecnología y aumentar la eficiencia del nuevo material. Su prioridad actual es conseguir que las bombas de calor eléctricas compitan con las utilizadas en los sistemas de aire acondicionado existentes.