Elastocalóricos: la revolucionaria tecnología alemana que podría reemplazar a los sistemas de calefacción y aire acondicionado actuales

Elastocalóricos, la tecnología que podría reemplazar a los sistemas de calefacción y aire acondicionado

Un equipo de investigadores de la Universidad de Saarland en Alemania, liderado por el pionero en elastocalóricos, Paul Motzki, ha obtenido financiamiento del programa Pathfinder del Consejo Europeo de Innovación (EIC) para desarrollar la tecnología de calefacción y refrigeración elastocalórica. Esta innovadora tecnología podría convertirse en una alternativa a los sistemas de bombas de calor y aire acondicionado actuales.

El proyecto de investigación del Desafío Pathfinder del EIC, dotado con 4 millones de euros (4,36 millones de dólares), tiene como objetivo desarrollar un prototipo para la climatización descentralizada de habitaciones en un plazo de tres años. Según el equipo de investigación, esta tecnología ha sido calificada por el Foro Económico Mundial (WEF) como una de las «Diez Mejores Tecnologías 2024». Además, tanto el Departamento de Energía de los Estados Unidos como la Comisión Europea la han declarado como la alternativa más prometedora a los métodos convencionales de calefacción y refrigeración.

El proceso de calefacción y refrigeración en estado sólido se basa en transportar calor hacia dentro o fuera de una habitación mediante la carga y descarga de un material con memoria de forma, como por ejemplo, alambres. Este material absorbe calor cuando se carga, por ejemplo, cuando se estira, y lo libera nuevamente cuando se retira la carga.

Para este propósito, los investigadores están utilizando la aleación superelástica de níquel-titanio. Los materiales hechos de esta aleación vuelven a su forma original después de la deformación porque tienen dos redes cristalinas y, por lo tanto, dos fases. A diferencia del agua, que puede presentar fases sólida, líquida y gaseosa, en el níquel-titanio ambas fases son sólidas pero se fusionan entre sí.

El objetivo es desarrollar conjuntamente un prototipo de una unidad de aire acondicionado para edificios residenciales. El aire fresco fluirá a través de estrechas ranuras de ventilación en las paredes externas y será calentado o enfriado según sea necesario hasta alcanzar la temperatura deseada para la habitación detrás.

«Con nuestra tecnología, no queremos calentar y enfriar casas con un sistema central, sino cada habitación individual de manera descentralizada e individual», dijo Motzki.

La unidad compacta que se desarrollará también podría instalarse directamente en los nuevos edificios con sistemas de ventilación en el futuro.

Con un sistema electrocalórico, se pueden lograr diferencias de temperatura de alrededor de 20 C al enfriar y calentar. La tecnología podría convertirse en una alternativa a los métodos convencionales de enfriamiento y calefacción, ya que no requiere refrigerantes y utiliza considerablemente menos energía.

«La eficiencia de los materiales elastocalóricos es más de diez veces mayor que la de los sistemas de aire acondicionado o calefacción actuales: requerirán significativamente menos electricidad», aseguró Motzki.

Durante aproximadamente 15 años, los equipos en Saarbrücken, Alemania, han estado investigando y desarrollando una tecnología que utiliza láminas delgadas de níquel-titanio para lograr efectos óptimos de enfriamiento o calefacción en sistemas circulatorios. Esto incluye la creación de un demostrador de enfriamiento y calefacción y un refrigerador en funcionamiento continuo.

Fuente: https://www.pv-magazine.com/2024/07/16/elastocalorics-could-replace-heat-pumps-air-conditioning-systems/