Tecnología de refrigeración magnética basada en materiales sólidos

Mayor eficiencia energética y menor contaminación atmosférica son los principales beneficios que ofrece la refrigeración magnética basada en materiales sólidos frente a la convencional, que opera mediante la comprensión y expansión de gas en forma cíclica. Lo anterior motivó a científicos del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT) a crear aleaciones metálicas de alta efectividad y bajo costo para dicho sistema, que permiten ahorrar hasta una tercera parte del consumo de energía.

“La tecnología se basa en el efecto magnetocalórico que con mucha intensidad poseen algunos materiales. Funciona mediante la aplicación de un campo magnético a un sólido (la aleación metálica), lo que incrementa la temperatura (por el contrario, si el campo se retira el material se enfría). Y precisamente esta es la propiedad de refrigeración que se puede aprovechar para el desarrollo de sistemas de enfriamiento de uso doméstico e industrial”, señala el doctor José Luis Sánchez Llamazares, adscrito a la División de Materiales Avanzados del IPICYT y responsable del proyecto.

Agrega que el intercambio de calor con la aleación refrigerante se efectúa mediante la utilización de un fluido que, una vez frío, se hace circular por el refrigerador extrayendo el calor (tal y como ocurre con el gas en los refrigeradores convencionales.

“Una ventaja adicional es que cuando el sistema de refrigeración concluye su vida útil, el material se retira y puede reciclarse. Por eso se dice que es amigable con el medio ambiente”, resalta el investigador del IPICYT, quien agrega que uno de los problemas que presenta la tecnología tradicional es que al finalizar la vida útil del frigorífico, o al sufrir una rotura, el gas escapa a la atmósfera contaminándola y promoviendo la destrucción de la capa de ozono.

El equipo de investigación a cargo del doctor Sánchez Llamazares empezó a trabajar en esta investigación desde mediados del año 2011. Hasta el momento el proyecto ha tenido ya como resultado la obtención de varios materiales cristalinos y nanocristalinos para la refrigeración; en cada caso se ha solicitado una patente.

Los diferentes materiales magnetocalóricos producidos en el IPICYT pueden servir de base para que empresas mexicanas, dedicadas a la manufactura de refrigeradores domésticos e industriales, creen prototipos que operen en diferentes rangos de temperatura y promuevan en el país esta nueva tecnología de enfriamiento.

“Se prevé que una de las aplicaciones principales masivas será en refrigeración para la industria automotriz dado su creciente desarrollo en México, pues la comercialización de sistemas de enfriamiento para medios de transporte puede ser de notable interés nacional y de impacto tecnológico. El pasado mes de marzo la compañía multinacional norteamericana General Electric anunció el desarrollo de prototipos de refrigeradores magnéticos comercializables”, subraya el científico.

Además de los resultados de interés científico y tecnológico que ha arrojado este proyecto, así como las publicaciones científicas de alto nivel, solicitudes de patentes y presentaciones en congresos científicos internacionales, resalta la formación de recursos humanos en este tema de frontera. Hasta el momento se han graduado dos maestros y un doctor en Nanociencias y Materiales y en noviembre de 2014 lo hará otro doctor.