Antes da refrigeração elétrica, conservar alimentos significava transportar grandes blocos de gelo por longas distâncias. Hoje, um sistema de circuito fechado de tubos preenchidos com produtos químicos refrigerantes absorve e irradia calor, um método confiável que exige altas demandas de energia e o uso de produtos químicos prejudiciais ao meio ambiente.

Em 2023, pesquisadores da UCBerkeley introduziram o ciclo de refrigeração ionocalórica, um conceito que revisita a humilde mudança de fase da água. Quando o gelo derrete, absorve calor; quando a água líquida congela, ela libera calor. Ao orquestrar essas transições dentro e fora de um contêiner, o sistema pode resfriar o interior enquanto dissipa o calor externamente.

Conseguir o derretimento interno do gelo é fundamental. A equipa adicionou iões carregados – sal – para diminuir o ponto de congelamento da água, um princípio já utilizado na dessalinização da água do mar. Uma corrente elétrica injeta íons enquanto a água está dentro da câmara e os extrai quando está fora, permitindo que a água derreta por dentro, absorva alguns graus de calor, depois congele e irradie esse calor.

Os benefícios ambientais da refrigeração ionocalórica

De acordo com uma entrevista recente ao Berkeley Lab News , o coautor Ravi Prasher delineou três objetivos:reduzir custos, aumentar a eficiência energética e reduzir o potencial de aquecimento global. O protótipo depende de ingredientes comuns – água purificada, iodo e sódio – o que o torna altamente acessível.

Os testes iniciais demonstraram uma variação de temperatura de 25°C usando apenas 0,22 V. Embora o projeto ainda esteja em fase de laboratório, esses baixos requisitos elétricos sugerem um futuro que poderá superar os refrigeradores convencionais no consumo de energia.

O setor da refrigeração é responsável por quase 8% das emissões globais de gases com efeito de estufa, em grande parte devido à eletricidade necessária para manter os aparelhos em funcionamento. A substituição de gases hidrofluorocarbonetos de alta pressão (por exemplo, R134a, R410a) por um ciclo de água salgada elimina vazamentos de potentes gases de efeito estufa. Além disso, os investigadores testaram a adição de carbonato de etileno, um composto que absorve CO₂ durante o fabrico, sugerindo que futuras unidades poderão até sequestrar carbono da atmosfera.