Jenny Nuss/Laboratorio de Berkeley
Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley han desarrollado un nuevo medio potencial de refrigeración alternativa: el enfriamiento ionocalórico. El método involucra átomos o moléculas (iones) cargados eléctricamente que cambian el punto de fusión de un material sólido, de manera muy similar a agregar sal a las carreteras antes de que una tormenta de invierno cambie la forma en que se formará el hielo. Su experimento de prueba de principio utilizó sal hecha con yodo y sodio junto con un solvente orgánico para lograr un enfriamiento eficiente desde el punto de vista energético, según un artículo reciente publicado en la revista Science.
“El panorama de los refrigerantes es un problema sin resolver: nadie ha desarrollado con éxito una solución alternativa que haga que las cosas se enfríen, funcionen de manera eficiente, sean seguras y no dañen el medio ambiente”, dijo el coautor Drew Lilley. “Creemos que el ciclo ionocalórico tiene el potencial de cumplir todos esos objetivos si se realiza adecuadamente”.
Hay una larga historia de científicos que buscan mejores alternativas para la refrigeración, incluido un refrigerador diseñado por los físicos Albert Einstein y Leo Szilard. El ímpetu para la colaboración de los dos hombres ocurrió en 1926, cuando los periódicos informaron la trágica muerte de toda una familia en Berlín debido a los gases tóxicos que se filtraron por toda la casa mientras dormían, como resultado de un sello roto en el refrigerador. Tales fugas ocurrían con una frecuencia alarmante a medida que más personas reemplazaban las cajas de hielo tradicionales con refrigeradores mecánicos modernos, que dependían de gases venenosos como cloruro de metilo, amoníaco y dióxido de azufre como refrigerantes. Einstein quedó profundamente afectado por la tragedia y le dijo a Szilard que debía haber un mejor diseño.
Einstein y Szilard centraron su atención en los refrigeradores de absorción, en los que se utiliza una fuente de calor (en ese momento, una llama de gas natural) para impulsar el proceso de absorción y liberar refrigerante de una solución química, en lugar de un compresor mecánico. Inventores suizos introdujeron una versión anterior de esta tecnología en 1922, y Szilard encontró una manera de mejorar su diseño, aprovechando su experiencia en termodinámica. Su fuente de calor impulsaba una combinación de gases y líquidos a través de tres circuitos interconectados: amoníaco, butano y agua presurizados, sin necesidad de electricidad para operar el aparato (dependiendo de la fuente de calor que elijas) y sin partes móviles.
Un lado contenía un matraz lleno de butano (el evaporador), que fue inyectado por un nuevo vapor (el amoníaco) justo por encima del butano, creando ese diferencial tan importante. Esto disminuiría la temperatura de ebullición y, a medida que el agua líquida se evaporaba, absorbía la energía de su entorno, enfriando el compartimento en el proceso. El concepto de refrigerador de Einstein y Szilard nunca se convirtió en un producto comercial. La introducción del refrigerante no tóxico Freón en 1930 resultó más económico.
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