Uma nova geração de tecnologias de resfriamento começa a sair dos laboratórios e avançar para os primeiros testes em condições reais na Europa. O objetivo é substituir os aparelhos de ar-condicionado convencionais por sistemas que dispensam os gases refrigerantes de alto impacto ambiental e utilizam princípios físicos para controlar a temperatura dos ambientes.
Entre as soluções em desenvolvimento, a que mais desperta atenção é a tecnologia elastocalórica, considerada pela Comissão Europeia uma das alternativas mais promissoras para o futuro da climatização. O método utiliza fios de níquel-titânio, uma liga metálica com memória de forma, capazes de absorver e liberar calor quando são submetidos a deformações mecânicas.
Quando o material é esticado ou comprimido, sua estrutura cristalina muda temporariamente, liberando calor para o ambiente. Ao retornar à condição original, ocorre o processo inverso: o metal absorve calor, produzindo o efeito de resfriamento.
Segundo pesquisadores da Universidade de Saarland, na Alemanha, essa tecnologia já demonstrou capacidade de reduzir a temperatura de ambientes entre 5°C e 10°C, sem utilizar gases refrigerantes e sem depender de combustíveis fósseis.
Além disso, o sistema utiliza apenas água ou ar como meio de transferência térmica, eliminando o uso dos fluidos fluorados presentes nos aparelhos convencionais.
O projeto é liderado pelo professor Paul Motzki, especialista em sistemas inteligentes de materiais, que pesquisa o efeito elastocalórico há mais de 15 anos com foco na climatização de edifícios, veículos e instalações industriais.
Europa busca alternativas aos aparelhos tradicionais
O avanço dessas pesquisas ocorre em um momento de mudanças importantes na legislação ambiental europeia.
Historicamente, apenas cerca de 20% das residências europeias possuem ar-condicionado, percentual muito inferior aos aproximadamente 90% registrados nos Estados Unidos. Entretanto, as ondas de calor cada vez mais intensas elevaram rapidamente a demanda por sistemas de climatização.
Ao mesmo tempo, a União Europeia endureceu as regras para os chamados gases fluorados (F-gases), utilizados nos equipamentos atuais. A partir de 2025, novos aparelhos do tipo split deixarão de poder utilizar refrigerantes com elevado potencial de aquecimento global. Em 2035, as restrições serão ampliadas para outros equipamentos de climatização de pequeno porte.
Segundo especialistas do setor energético, a indústria terá de encontrar novas tecnologias para substituir os modelos atuais nos próximos anos.
Tecnologia ainda enfrenta desafios
Apesar dos avanços, todas as alternativas permanecem em fase de protótipos ou demonstrações experimentais.
Na Universidade de Saarland, os pesquisadores trabalham agora em estruturas tridimensionais produzidas por impressão 3D com ligas de níquel-titânio. O objetivo é aumentar a área de troca térmica e melhorar a eficiência do equipamento.
Outro desafio é garantir durabilidade suficiente para uso comercial. A meta da equipe é desenvolver componentes capazes de suportar mais de um milhão de ciclos de funcionamento, além de facilitar futuras manutenções.
O projeto recebeu financiamento de 4 milhões de euros por meio do programa europeu EIC Pathfinder e conta com parceria da startup irlandesa Exergyn. A expectativa é construir um demonstrador em escala para edifícios nos próximos três anos.
Quatro caminhos para substituir os gases refrigerantes
A tecnologia elastocalórica é apenas uma das soluções estudadas atualmente.
Os pesquisadores também trabalham com outras três famílias de sistemas de resfriamento em estado sólido:
- Elastocalóricos, que utilizam deformação mecânica de metais;
- Eletrocalóricos, baseados em campos elétricos aplicados a materiais semicondutores;
- Magnetocalóricos, que transferem calor por meio de campos magnéticos;
- Barocalóricos, que utilizam materiais sensíveis à pressão para promover a troca térmica.
Na Alemanha, o Instituto Fraunhofer desenvolve bombas de calor eletrocalóricas que utilizam água em vez de gases refrigerantes.
Já a startup alemã Magnotherm testa sistemas magnetocalóricos voltados inicialmente para refrigeração comercial, enquanto a empresa britânica Barocal desenvolve uma tecnologia baseada em cristais plásticos comprimidos para transportar calor sem qualquer fluido refrigerante.
