03 septiembre 2006

¿Cómo serán las neveras del futuro?

Es evidente que tras las revoluciones industriales que tuvieron lugar años atrás, hoy día tenemos una serie de tecnologías a nuestra disposición que nos permiten llevar una vida más cómoda. Sin embargo, esta comodidad de "hoy" puede tener un alto precio para las generaciones venideras. El efecto invernadero y la destrucción de la capa de ozono es algo que está ocurriendo actualmente, y que en gran parte se debe a la emisión de gases refrigerantes.

Por ello, es bastante interesante proseguir en la búsqueda de nuevos refrigerantes "ecológicos", pero hoy en día existe una alternativa mucho más interesante y limpia, la REFRIGERACION MAGNETICA.

Este tipo de refrigeración fue descubierta por Pierre-Ernest Weiss (1865-1940), y se basa en el denominado efecto magnetocalórico. Es un resultado de la magnetización y desmagnetización adiabática del los materiales magnéticos. Y lleva empleándose muchos años en laboratorios para conseguir temperaturas muy bajas, cercanas al cero absoluto (-273ºC). Los refrigeradores magnéticos aprovechan el cambio de temperatura que experimentan los materiales ferromagnéticos / paramagnéticos al magnetizarse y desmagnetizarse para enfriar.

El ciclo de trabajo de un refrigerador magnético es análogo al ciclo de un fluido refrigerante. En el caso de una nevera convencional, tenemos un fluido que realiza el siguiente ciclo:
1.- Se comprime el fluido, aumentando su presión y Tª. 2.- Se condensa (a alta presión y Tª) cediendo el calor de los alimentos y el de la compresión al exterior. 3.- Se expansiona mediante una extrangulación, bajando la presión y Tª del fluido. 4.- Se evapora (a baja presión y Tª) robando calor de los alimentos, para ir de nuevo al compresor.
En el refrigerador magnético, también tenemos un ciclo de cuatro estados, pero esta vez en vez de comprimir y expandir un gas, se magnetiza y desmagnetiza un material ferromagnético / paramagnético. Se trabaja en la temperatura de Curie del material, por lo tanto el material en unas partes del ciclo será paramagnético y en otras ferromagnético. El ciclo que se sigue es el siguiente:
1.- Se introduce el material ferromagnético/ paramagnético en un campo electromagnético intenso, aumentando la temperatura del mismo. Este paso es análogo al de la compresión del gas que se produce en los refrigeradores convencionales.
2.- Sin sacar el material del campo electromagnético, se enfría hasta temperatura ambiente mediante el contacto con algún líquido (agua por ejemplo) que ponga en contacto el material con el exterior. Este paso equivale a la condensación del fluido refrigerante para ceder calor al exterior.
3.- Al sacar el material del campo electromagnético, la temperatura del mismo disminuirá. Este proceso es análogo a la expansión del gas que se produce en los refrigeradores convencionales.
4.- Una vez enfriado el material se pone en contacto con el medio a refrigerar, normalmente agua que atraviesa el material. Ese agua se hace luego pasar por un serpentín como el de las neveras para enfriar finalmente los alimentos.

Un avance a este procedimiento, puede ser el uso de ferrofluidos, que son fluidos compuestos de pequeñas partículas de material magnético disueltas en un sustrato de aceite. Ese ferrofluido se hace circular con una bomba por diversas zonas de la instalación: Zona del campo magnético, zona de emisión de calor, zona de desmagnetización y zona de enfriamiento del producto.

El descubrimiento reciente de propiedades óptimas, para ceder o ganar mucho calor, en materiales de la serie de los lantánidos, en especial el Gadolinio, hace que esta tecnología magnética pueda ser empleada con altos rendimientos a los sistemas de refrigeración y calefacción habituales (aire acondicionado, cámaras frigoríficas, calefacción de viviendas...).

Estamos ante el futuro de la refrigeración comercial.

Un saludo. Koko.

4 comentarios:

Maeglin dijo...

Y sería muy costoso implantar este tipo de refrigeración a nivel usuario?

Koko dijo...

Bueno, la verdad es que todavía se están investigando prototipos con estos nuevos materiales magneticos. El rendimiento frigorífico obtenido, precticamente ya merece la pena respecto al ciclo frigorífico convencional. Pero aún se están estudiando modelos de máquinas que sean sencillas de instalar y tengan bajo mantenimiento, para así reducir costes económicos.

Sobre el precio de salida al mercado pues aún no se sabe nada porque no hay ninguna empresa que lo comercialice todavía, al menos que yo sepa. Pero supongo que será como los DVD's, al principio costaban un ojo de la cara, pero poco a poco cuando se acaban los monopolios y los derechos de patentes, pues ya empiezan a bajar los precios.

Un saludo.

casianos dijo...

koko conoces otra aplicación de los materiales paramagneticos es que lo necesito para una trabajo que me han mandado y solo he encontrado esta interesante propuesta de futuro.

Un saludo, y gracias por adelantado

Anónimo dijo...

Koko muy interesante tu descripcion sobre las neveras del futuro. Podrias decirme donde consigo mas informacion, datos tecnicos, fabricantes, o algunos links para saber mas sobre este tema tan interesante, que realmente me esta fascinando ya que estoy buscando el rendimiento perfecto y el maximo ahorro en productos de refrigeracion.
Saludos,
Cesar