Craig Weiman / Johns Hopkins APL
Jon Pierce, investigador sénior do APL da Johns Hopkins, analisa uma amostra do novo material
Investigadores da Universidade Johns Hopkins, nos Estado Unidos, desenvolveram um novo material que torna os aparelhos de ar condicionado obsoletos — com implicações ambientais positivas.
Uma equipa de investigadores norte-americanos deu um passo significativo no campo da eficiência energética ao apresentar um novo material capaz de reduzir o consumo elétrico e melhorar o desempenho face aos sistemas de climatização tradicionais.
A tecnologia, baseada em semicondutores, foi desenvolvida no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (APL), e poderia substituir os atuais aparelhos de ar condicionado, graças à sua capacidade para arrefecer o dobro e gastar apenas metade.
O novo sistema, conhecido como CHESS, foi apresentado num artigo recentemente publicado na revista Nature.
Ao contrário dos sistemas convencionais, o CHESS não necessita de ventoinhas nem compressores, já que usa diretamente eletricidade para mover o calor o que o torna mais compacto, silencioso e amigo do ambiente.
Os ensaios de laboratório realizados pela equipa de investigadores demonstraram que o CHESS não só duplica a capacidade de arrefecimento em comparação com outros materiais termoeléctricos, como também necessita de uma quantidade mínima do novo componente para funcionar — o que torna mais barata a sua produção industrial em grande escala e contribuiria para a sua viabilidade económica.
O novo material foi desenvolvido com a colaboração da Samsung, que permitiu a realização de testes em contexto real como habitações e espaços de trabalho.
“Esta demonstração no mundo real de refrigeração usando novos materiais termoelétricos mostra as capacidades das nano-películas CHESS”, afirmou Rama Venkatasubramanian, investigador do APL e autor principal do artigo que apresentou o novo material, em comunicado da Johns Hopkins.
“Marca um salto significativo na tecnologia de arrefecimento e prepara o terreno para traduzir os avanços em materiais termoelétricos em aplicações de refrigeração práticas, de grande escala e energeticamente eficientes.”
Os resultados confirmam que este material pode manter um desempenho ótimo em situações quotidianas sem perder eficiência energética nem capacidade de refrigeração.
Além do seu uso na climatização doméstica, a tecnologia poderia aplicar-se em sectores como a medicina, a eletrónica portátil ou os veículos elétricos. A sua capacidade de gerar eletricidade a partir de calor, incluindo do corpo humano, permitiria alimentar pequenos dispositivos sem necessidade de baterias tradicionais.
Também se prevê a sua utilidade em contextos extremos como o espaço, onde se requerem soluções compactas e eficientes para gerir as temperaturas.
“O sucesso deste esforço colaborativo demonstra que a refrigeração de estado sólido de alta eficiência não é apenas cientificamente viável, mas também fabricável em escala,” disse Susan Ehrlich, gestora de comercialização de tecnologia da APL.
“Esperamos continuar as oportunidades de investigação e transferência de tecnologia com empresas enquanto trabalhamos para traduzir estas inovações em aplicações práticas do mundo real”, conclui Ehrlich.
