I condizionatori funzionano con il passaggio di un refrigerante che si trasforma dallo stato liquido a quello gassoso e viceversa. Con questa tecnologia si può raffreddare una stanza così come l’interno di un frigorifero tramite un sistema a compressore e un’unità esterna. Utilizzando dei refrigeranti solidi, però, un condizionatore non dovrebbe dipendere da una costosa, e per molti fastidiosissima, unità esterna. Questi materiali rimangono solidi quando sottoposti ai cicli perché la struttura molecolare all’interno non cambia.
Condizionatori del futuro
I componenti chiave dei condizionatori del futuro potrebbero essere dei materiali solidi denominati “materiali barocalorici” e caratterizzati da catene molecolari lunghe flessibili, “tipicamente flosce e disordinate”, come le definisce un nuovo comunicato della American Chemical Society in relazione all’uscita di un nuovo studio.
Perché non si usano, ad oggi, questi materiali per i condizionatori? Lo svantaggio principale sta nel fatto che sistemi del genere richiedono pressioni molto alte per convogliare i cicli di calore. Per produrre queste pressioni ci vogliono apparecchiature molto costose, finanche specializzate, del tutto non pratiche per un sistema come un condizionatore.
Il nuovo prototipo di condizionatore
Jarad Mason, ricercatore dell’Università di Harvard, sta lavorando proprio ad un progetto che vede l’utilizzo di materiali barocalorici come refrigeranti ma a pressioni molto più basse. In particolare stanno usando materiali denominati “perovskiti ad alogenuri metallici”. Hanno usato questi materiali in un nuovo tipo di sistema di raffreddamento, costruito proprio dal team di Jarad partendo da zero. Il ricercatore spiega che questo sistema può funzionare in un ciclo di circa 3.000 psi, un livello di pressione adatto ad un “tipico sistema idraulico”, come lo chiama il ricercatore.
Pressioni non ancora paragonabili a quelle di una normale condizionatore
Il prototipo, unico nel suo genere, mostra che materiali del genere potrebbero essere usati in un sistema di raffreddamento pratico, sostanzialmente una nuova tipologia di condizionatore. I ricercatori hanno dovuto risolvere varie sfide ingegneristiche per sfruttare i materiali barocalorici come refrigeranti. Nonostante questo il sistema che hanno creato non utilizza ancora pressioni a livelli paragonabili a quelli di un classico condizionatore con refrigeranti tradizionali, “ma ci stiamo avvicinando”, spiega Mason.
Ricercatori vogliono testare altri materiali barocalorici
Secondo i ricercatori si tratta del primo prototipo di sistema di raffreddamento funziona tramite refrigeranti a stato solido basato su variazioni di pressione. Ora i ricercatori vogliono testare altri materiali barocalorici per trovare sostituti dei refrigeranti tradizionali ancora migliori. L’obiettivo è sempre quello di sostituire le attuali tecnologie di raffreddamento dei condizionatori che, ad oggi, rappresentano ancora un fattore importante delle emissioni e quindi del riscaldamento globale.
