El grupo de investigación ‘Sólidos no cristalinos’ de la Universidad de Sevilla, en colaboración con la Universidad Técnica de Darmstadt, ha publicado un reciente artículo en el que demuestran cómo obtener sistemas de refrigeración más eficientes y con menor impacto ambiental, gracias a la reducción de las emisiones de gases.

Estos avances permitirán controlar la temperatura de cualquier espacio con un menor impacto medioambiental, gracias a la reducción de emisiones de gases, así como producir vehículos eléctricos con mayor autonomía, debido al menor consumo de su sistema de aire acondicionado.

Los autores del estudio plantean un nuevo método cuantitativo para determinar el orden de las transiciones de fase termomagnéticas. El conocimiento de las características de una transición de fase tiene importantes aplicaciones en tecnología, en campos que van desde la transformación de energía hasta los sistemas de almacenamiento de información. En el caso concreto de las transiciones de fase termomagnéticas, su aplicación fundamental está orientada al diseño y desarrollo de sistemas de refrigeración con un menor impacto medioambiental, puesto que no emplean gases que contribuyan al efecto invernadero o alteren la capa de ozono, a la vez que superan la eficiencia energética de los mejores frigoríficos y aires acondicionados que podemos comprar hoy en día.

Una gran cantidad de dispositivos que empleamos hoy en día se basan en esta combinación de fases y en la transformación de unas en otras. “Si somos capaces de describir estas transformaciones de una manera adecuada, podremos prever el comportamiento de los dispositivos en situaciones de operación reales y seremos capaces de diseñar dispositivos más eficientes”, explica el catedrático de Física Victorino Franco García, quien añade que “La mejora de la eficiencia energética de los sistemas de refrigeración tendrá un impacto socio-económico muy importante, permitiéndonos mantener nuestro estilo de vida de una manera más sostenible y facilitando que países en vías de desarrollo puedan alcanzar estos estándares de una manera más respetuosa con el medio ambiente”.

Si bien los vehículos actuales nos permiten realizar viajes de duración considerable, la distancia recorrida se reduce considerablemente en cuanto conectamos el aire acondicionado. Al igual que los frigoríficos de casa, los aires acondicionados de los vehículos actuales se basan en la compresión y expansión de gases, que sufren una transformación de fase de líquido a gas.

Una de las líneas de trabajo más importantes de este grupo de expertos de la Universidad de Sevilla es conseguir reemplazar estos sistemas de refrigeración por otros en los que la transformación de fase no sea de un gas sino del estado magnético de un sólido, del ordenamiento de los momentos magnéticos en el material. Esto plantea numerosas ventajas: mientras que si usamos gases puede haber fugas en el circuito (que detectamos habitualmente en los meses de verano más calurosos, cuando más necesitamos el aire acondicionado), no hay fugas del sólido que empleamos como refrigerante magnético. Al no usar gases no dañamos la capa de ozono y no contribuimos al efecto invernadero. Y, “lo más importante de todo, los refrigeradores magnéticos pueden ser un 50% más eficientes que los aires acondicionados convencionales. Por lo tanto, su implementación en vehículos eléctricos nos puede ayudar a realizar viajes más largos entre cada recarga de las baterías”, afirman los expertos.