Un equipo de la Universidad del Sarre (Alemania) ha conseguido financiación del programa Pathfinder del Consejo Europeo de Innovación (CEI) para desarrollar una tecnología de calefacción y refrigeración elastocalórica como alternativa a las bombas de calor y los sistemas de aire acondicionado.
El proyecto de investigación Pathfinder Challenge del EIC, dotado con 4 millones de euros, tiene como objetivo desarrollar un prototipo de climatización descentralizada de habitaciones en un plazo de tres años. Según el equipo de investigación, esta tecnología está calificada por el Foro Económico Mundial (FEM) como una de las «Diez Mejores Tecnologías 2024». El Departamento de Energía de EE.UU. y la Comisión Europea también la han declarado la alternativa más prometedora a la calefacción y refrigeración convencionales.
El proceso de calefacción y refrigeración de estado sólido se basa en transportar calor dentro o fuera de una habitación cargando y descargando un material denominado con memoria de forma, por ejemplo en forma de alambres. El material absorbe calor cuando se carga, por ejemplo al tirar de él, y lo libera de nuevo al retirar la carga.
Los investigadores, dirigidos por Paul Motzki, pionero de la elastocalórica, utilizan para ello la aleación superelástica de níquel y titanio. Los materiales fabricados con esta aleación recuperan su forma original tras la deformación porque tienen dos redes cristalinas y, por tanto, dos fases. Mientras que el agua, por ejemplo, asume las fases sólida, líquida y gaseosa, en el níquel-titanio ambas fases son sólidas pero se funden entre sí.
Motzki, titular de una cátedra puente entre la Universidad del Sarre y el Centro de Mecatrónica y Tecnología de Automatización (ZeMA), ambos en Alemania, dirige un consorcio en el marco del proyecto SMACool, financiado ahora por el EIC. En el consorcio también participan las universidades de Liubliana (Eslovenia) y Nápoles (Italia), así como la empresa irlandesa Exergyn.
El objetivo es desarrollar conjuntamente un prototipo de unidad de aire acondicionado para edificios residenciales. El aire fresco fluirá a través de estrechas ranuras de ventilación en las paredes exteriores y se calentará o enfriará según sea necesario hasta alcanzar la temperatura deseada para cada habitación.
«Con nuestra tecnología no queremos calentar y enfriar las casas con un sistema central, sino cada habitación de forma descentralizada e individual», explica Motzki.
La unidad compacta que se va a desarrollar también podría instalarse directamente en el futuro en edificios nuevos con sistemas de ventilación.
Con un sistema electrocalórico se pueden conseguir diferencias de temperatura de unos 20 C al enfriar y calentar. Esta tecnología podría convertirse en una alternativa a los métodos convencionales de refrigeración y calefacción, ya que no requiere refrigerantes y consume mucha menos energía.
«La eficiencia de los materiales elastocalóricos es más de diez veces superior a la de los sistemas actuales de aire acondicionado o calefacción: necesitarán mucha menos electricidad», afirma Motzki.
Los equipos de Saarbrücken (Alemania) llevan unos 15 años investigando y desarrollando una tecnología que utiliza finas láminas de níquel-titanio para lograr efectos óptimos de refrigeración o calefacción en sistemas circulatorios. Esto incluye la creación de un demostrador de refrigeración y calefacción y un refrigerador de funcionamiento continuo.
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