Los científicos han inventado una forma completamente nueva de enfriar

Los sistemas de refrigeración convencionales funcionan transportando el calor de una zona del espacio a otra mediante un refrigerante circulante, normalmente un tipo de freón. Y el uso del cambio de fase del refrigerante de estado líquido a gaseoso, y viceversa, hace que este proceso sea muy eficiente. Pero hay un problema, casi todos los tipos de refrigerante utilizados contienen flúor y, por tanto, son bastante tóxicos, causando daños considerables al liberarse al medio ambiente durante las inevitables fugas que se producen durante el funcionamiento de los sistemas de refrigeración.

Sin embargo, todavía hay muchas formas de hacer que una sustancia absorba o desprenda energía térmica. Recientemente, investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y de la Universidad de California han inventado uno de estos métodos. Este método también utiliza transiciones de fase, pero en este caso una ligeramente distinta, en la que el hielo sólido se convierte en agua líquida al absorber calor del ambiente.

Si se calienta un trozo de hielo, empieza a derretirse, enfriando el ambiente. Pero hay una forma de hacer que el hielo se derrita sin calentamiento adicional, lo que requiere inyectarle algunas partículas cargadas, iones. Este método se utiliza mucho para evitar la formación de hielo cuando las carreteras se rocían con sal para ello. Y el nuevo método de refrigeración iónico-calórica también utiliza sales para cambiar el estado de fase del refrigerante.

Los investigadores crearon primero un modelo matemático del ciclo iónico-calórico, cuyos cálculos demostraron que el nuevo método de refrigeración no sólo podía competir con los métodos existentes, sino superarlos en eficacia.

El nuevo método utiliza como refrigerante carbonato de etileno, un disolvente orgánico habitual en las baterías de iones de litio, por ejemplo. Una de las sales utilizadas era una que contenía yodo y sodio, y la transición de fase del refrigerante se controlaba mediante una corriente eléctrica que obligaba a los iones a moverse.

Durante los experimentos, los científicos consiguieron un gradiente térmico de 25 grados Celsius, con el potencial eléctrico aplicado al refrigerante, que hizo que el refrigerante sólido se derritiera, fue de sólo 1 voltio.

«Teniendo en cuenta que éste ha sido sólo el primer intento, nuestros resultados parecen muy, muy prometedores», escriben los investigadores. «Y es posible que nuestro método de refrigeración por iones calóricos sea el que reduzca la producción de refrigerantes de hidrofluorocarburos en un 80 por ciento en los próximos 25 años».

El siguiente paso será llevar el método de refrigeración desarrollado al tipo necesario para construir sistemas de refrigeración reales basados en él. «Ahora empezaremos a experimentar y probar diferentes combinaciones de los materiales utilizados, lo que nos permitirá resolver una serie de problemas técnicos», escriben los investigadores. «Y es muy posible que encontremos la manera de utilizar principios similares no sólo para la refrigeración, sino también para la calefacción.»