Imagine abrir a geladeira em um dia quente de verão, esperando uma bebida refrescante e perceber que esse eletrodoméstico comum utiliza uma tecnologia revolucionária e amiga do meio ambiente. Este não é um cenário de um futuro distante, mas sim uma realidade da qual os recentes avanços na tecnologia de refrigeração nos estão a aproximar. Os cientistas desenvolveram um novo tipo de refrigerador que depende do calor, em vez de produtos químicos nocivos ou peças mecânicas complexas para mantê-lo frio. Esta abordagem inovadora não só nos dá uma visão de um futuro onde as nossas necessidades de refrigeração estão alinhadas com a gestão ambiental, mas também redefine os nossos conceitos tradicionais de refrigeração.
Para manter os alimentos frescos e os espaços confortáveis, a refrigeração é parte integrante da vida moderna. No entanto, os danos ambientais causados pelos sistemas de refrigeração convencionais, especialmente o seu papel nas emissões de gases com efeito de estufa, levaram os investigadores a procurar soluções mais ecológicas. Entre eles, o método pioneiro é o refrigerador termoacústico acionado termicamente. O sistema cria um efeito de resfriamento através da interação de ondas sonoras com gases, evitando a necessidade de refrigerantes nocivos e peças móveis complexas.
Liderando esta pesquisa inovadora estão o Professor Luo Ercang, o Dr. Wu Zhanghua e Xiao Lei da Academia Chinesa de Ciências. Eles alcançaram grandes avanços na eficiência do resfriamento. A sua investigação, publicada na Cell Reports in Physical Science, demonstra um sistema de refrigeração altamente eficiente com uma eficiência energética impressionante que supera muitas tecnologias existentes.
No centro do seu design está uma configuração de bypass inteligente que gerencia o fluxo de energia dentro do sistema para melhorar a eficiência. Ao otimizar a proporção do fluxo de energia de desvio, esta configuração permite que o sistema funcione de forma mais eficiente, especialmente em temperaturas mais altas. Esses avanços poderão revolucionar o ar condicionado e ter aplicações no processo de resfriamento de gases como gás natural e hidrogênio.
Dr. Hua Wu Zhang compartilhou insights sobre as vantagens exclusivas de seu sistema, explicando como ele usa a interação de som e calor para resfriamento. Ao contrário dos métodos convencionais, que sofrem grandes perdas, seu design melhora a eficiência ao conectar o motor de refrigeração e o radiador com dutos especiais.
O trabalho da equipe atende diretamente à necessidade urgente de soluções de resfriamento eficazes e ecologicamente corretas. Ao explorar os princípios de conversão termoacústica e ao melhorar a gestão energética do sistema, não só estabeleceram um novo recorde de eficiência como também demonstraram o real potencial da tecnologia.
O professor Luo Ercang enfatizou a importância mais ampla do projeto e falou da motivação para buscar maior eficiência através do aumento do uso da temperatura. A adopção de tais estratégias permite uma melhor utilização da energia, reflectindo os princípios da utilização optimizada da energia e da sustentabilidade. À medida que a sociedade enfrenta o desafio das alterações climáticas e o impulso para tecnologias sustentáveis, as realizações do Professor Luo, do Dr. Wu, de Xiao Lei e da sua equipa servem como faróis de inovação. O seu trabalho proporciona uma alternativa promissora aos métodos tradicionais de refrigeração, avançando no campo da refrigeração e ao mesmo tempo contribuindo para os esforços globais de proteção ambiental.
Referência do diário
Lei Shaw, Kaiqi Luo, Zhanghua Wu et al., “Um sistema de resfriamento termoacústico eficiente acionado termicamente”, Cell Reports Physical Science, 21 de fevereiro de 2024.
Número digital: https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2024.101815.
Sobre o autor
Lei Xiao (xiaolei21@mails.ucas.ac.cn)
Xiao Lei recebeu seu diploma de bacharel pela Universidade Huazhong de Ciência e Tecnologia em 2021 e atualmente é doutor pela Universidade Huazhong de Ciência e Tecnologia. Doutorando no Instituto de Tecnologia de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências. Sua pesquisa se concentra em sistemas termoacústicos e Stirling, especialmente refrigeração termoacústica acionada termicamente.
Zhang Hua Wu (zhhwoo@mail.ipc.ac.cn)
Wu Zhanghua recebeu seu diploma de bacharel pela Universidade de Zhejiang em 2001 e seu doutorado pela Universidade de Zhejiang em 2007. Obteve o título de doutor pelo Instituto de Tecnologia de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências em 2006 e atualmente é pesquisador associado do Instituto de Física e Tecnologia de Química. Sua pesquisa se concentra em sistemas termoacústicos e Stirling, incluindo refrigeração e geração de energia com base nas tecnologias termoacústica e Stirling.
Ercang Luo ( ecluo@mail.ipc.ac.cn)
Luo Ercang recebeu seu diploma de bacharel pela Universidade de Tsinghua em 1990 e seu doutorado pela Universidade de Tsinghua em 1999. Em 1997, ele recebeu o doutorado do Laboratório de Baixa Temperatura da Academia Chinesa de Ciências. Atualmente é pesquisador do Instituto de Tecnologia Física e Química. Os atuais interesses de pesquisa concentram-se em novas tecnologias de refrigeração e geração de energia, incluindo refrigeradores termoacústicos e Stirling, geradores termoacústicos e Stirling e tecnologia de refrigeração de expansão supersônica.
