Materialele elastocalorice ar putea revoluționa încălzirea și răcirea spațiilor prin utilizarea unor fire metalice care se extind și se contractă. Cercetătorii din Germania promit o eficiență mult mai mare comparativ cu aparatele de aer condiționat sau pompele de căldură.
Pe măsură ce schimbările climatice avansează, experții estimează că, până în 2050, cererea globală de energie pentru răcire va depăși cererea pentru încălzire. În prezent, răcirea se realizează în principal cu mașini de compresie, tehnologie utilizată în automobile, frigidere și aparate de aer condiționat, consumatoare din punct de vedere energetic.
Inovația din Germania
Cercetătorii de la Universitatea din Saarland, Germania, propun un mecanism de răcire bazat pe proprietățile unui aliaj special de metal. Aceștia folosesc un fir de nichel-titan, un material cu memorie de formă, care se extinde și se contractă, absorbind sau eliberând căldură. Acest proces poate produce diferențe de temperatură de până la 40 de grade Celsius.
Cu cât mai multe fire sunt deformate simultan, cu atât mai multă căldură sau răcire se pot elibera. Din cauza comportamentului lor similar cu al mușchilor, materialul este denumit și „mușchi artificial”.
►►► Vânzările de pompe de căldură scad vertiginos. Probleme pentru Comisia Europeană
Prototipul inovator
Echipa de cercetare a construit un prim prototip, un mini-frigider, care include un mecanism brevetat de angrenaj cu came. Acesta rotește un pachet de 200 de fire foarte subțiri de nichel-titan în jurul camerei de răcire. Firele sunt supuse unei tensiuni pe o parte și eliberate pe cealaltă. Aerul este circulat pe partea eliberată, transferând căldura către fire și răcind aerul din cameră. Pe partea tensionată, firele eliberează energia termică către exterior.
Eficiență sporită
Masterandul Nicolas Scherer, implicat în proiect, explică: „În acest mod, putem atinge temperaturi de aproximativ 10-12 grade Celsius în camera de răcire”. Prototipul a fost prezentat publicului la târgul HannoverMesse la sfârșitul lunii aprilie.
Această tehnologie are un randament de zece ori mai mare decât al sistemelor tradiționale de răcire prin compresie. Atât Departamentul de Energie al SUA, cât și Comisia Europeană au recunoscut tehnologia ca fiind una dintre cele mai promițătoare alternative pentru viitor.
►►► Zgomotele ciudate ale frigiderului. Când trebuie să acționezi
Aplicabilitate și perspective
Firele de nichel-titan pot fi utilizate nu doar pentru răcire, ci și pentru încălzire, cu o eficiență energetică sporită. Sistemul poate fi implementat nu doar în frigidere, ci și în mașinile electrice și procesele industriale, având potențialul de a revoluționa și pompele de căldură.
Deși proiectul necesită timp pentru a ajunge la maturitate comercială, Ministerul Federal al Cercetării din Germania sprijină proiectul Depart!Saar cu 17 milioane de euro pentru a accelera dezvoltarea.