Usando um solvente de carbonato de etileno com um sal de iodeto de sódio para criar um novo tipo de refrigerador

Oct 20, 2023

Relatório de 27 de dezembro de 2022

por Bob Yirka, Tech Xplore

Uma dupla de pesquisadores do Lawrence Berkely National Laboratory usou um fenômeno natural comumente conhecido para construir um novo tipo de refrigerador ambientalmente seguro.

Em seu artigo publicado na revista Science, Drew Lilley e Ravi Prasher descrevem como expandir a ideia de usar sal para derreter o gelo da estrada para projetar e construir um novo tipo de geladeira. Emmanuel Defay, do Instituto de Ciência e Tecnologia de Luxemburgo, publicou um artigo da Perspective na mesma edição do periódico descrevendo o trabalho realizado pela dupla na Califórnia.

Por muitos anos, as pessoas em todo o mundo usaram sal para derreter o gelo da estrada para facilitar as viagens. Embora tecnicamente o sal não derreta o gelo, sua cor escura atrai o calor, permitindo que o gelo abaixo dele derreta, o que permite que o sal se misture com a água. E não volta a congelar porque o sal reduz drasticamente o ponto de congelamento da água.

Foi nessa parte do processo que os pesquisadores se concentraram. Eles observaram que um processo semelhante poderia resultar no resfriamento de um material simplesmente misturando-o com sal de iodeto de sódio (NaI) devido à transição de fase. O segundo material neste caso foi um solvente de carbonato de etileno (EC). Eles observaram ainda que resfriar repetidamente um material também deve resfriar o ambiente no qual ele está contido. E para que isso acontecesse, bastava retirar o sal e depois adicioná-lo novamente.

Os pesquisadores chamam seu processo de refrigeração "ionocalórica" ​​e construíram um refrigerador para provar que era viável. Eles começaram com uma caixa e depois adicionaram um dispositivo de mistura para misturar os dois ingredientes e outro dispositivo que realizava eletrodiálise para remover o sal. Em seguida, testou o dispositivo resultante para determinar se ele manteria a temperatura dentro da caixa em uma temperatura fria constante e, em caso afirmativo, se era mais ou menos eficiente do que outros dispositivos de refrigeração.

Seus testes mostraram que sua geladeira era capaz de manter uma temperatura baixa e que era aproximadamente tão eficiente quanto as geladeiras agora no mercado. A grande vantagem da abordagem é que ela não emite hidrofluorcarbonetos ou outros poluentes. Eles reconhecem que tem uma desvantagem - leva um bom tempo para que a solução misturada esfrie.

Mais Informações: Drew Lilley et al, Ciclo de refrigeração ionocalórica, Science (2022). DOI: 10.1126/science.ade1696

Emmanuel Defay, Cool it, with a pinch of salt, Science (2022). DOI: 10.1126/science.adf5114

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