Cientistas inventaram, agora, um novo método de refrigeração.

O arrefecimento ionocalórico é uma nova abordagem para baixar temperaturas, com potencial para substituir métodos de refrigeração existentes por um processo mais seguro e mais amigo do ambiente.

Nos sistemas de refrigeração convencionais, o calor é retirado de um espaço através de um fluido que o absorve ao evaporar para gás; depois, esse gás é transportado por um circuito fechado e condensado novamente em líquido.

Apesar da eficácia deste processo, alguns dos refrigerantes mais usados têm um impacto ambiental particularmente negativo.

Há, contudo, mais do que uma forma de obrigar uma substância a absorver e a libertar energia térmica.

Uma técnica apresentada em 2023, desenvolvida por investigadores do Lawrence Berkeley National Laboratory e da Universidade da Califórnia, Berkeley, tira partido da forma como a energia é armazenada ou libertada quando um material muda de fase, como quando o gelo sólido passa a água líquida.

Se aumentarmos a temperatura de um bloco de gelo, ele derrete. O que nem sempre se vê tão facilmente é que a fusão absorve calor do meio envolvente, arrefecendo-o na prática.

Uma forma de fazer o gelo derreter sem subir a temperatura é adicionar algumas partículas carregadas, ou iões. Espalhar sal nas estradas para evitar a formação de gelo é um exemplo comum disto. O ciclo ionocalórico também usa sal para alterar a fase de um fluido e arrefecer o que o rodeia.

"O panorama dos refrigerantes é um problema por resolver", disse o engenheiro mecânico Drew Lilley, do Lawrence Berkeley National Laboratory, na Califórnia.

"Ninguém desenvolveu com sucesso uma solução alternativa que produza frio, seja eficiente, segura e não prejudique o ambiente. Acreditamos que o ciclo ionocalórico tem potencial para cumprir todos esses objetivos, se for implementado da forma certa."

Os investigadores modelaram a teoria do ciclo ionocalórico para mostrar como poderia competir com os refrigerantes usados hoje em dia, ou até superar a sua eficiência. Uma corrente elétrica a atravessar o sistema deslocaria os iões nele presentes, alterando o ponto de fusão do material para mudar a temperatura.

A equipa também realizou experiências com um sal feito de iodo e sódio para derreter carbonato de etileno. Este solvente orgânico comum é também usado em baterias de iões de lítio e é produzido com dióxido de carbono como matéria-prima. Isso pode tornar o sistema não apenas com GWP [potencial de aquecimento global] zero, mas até com GWP negativo.

No ensaio, foi medida uma variação de temperatura de 25 graus Celsius (45 graus Fahrenheit) com a aplicação de menos de um volt de carga, um resultado que ultrapassa o que outras tecnologias caloríficas conseguiram até agora.

"Há três coisas que tentamos equilibrar: o GWP do refrigerante, a eficiência energética e o custo do próprio equipamento", disse o engenheiro mecânico Ravi Prasher, do Lawrence Berkeley National Laboratory.

"Logo na primeira tentativa, os nossos dados parecem muito promissores nestes três aspetos."

Os sistemas de compressão de vapor atualmente usados na refrigeração recorrem a gases com GWP elevado, como vários hidrofluorocarbonetos (HFCs).

Os países que aderiram à Emenda de Kigali comprometeram-se a reduzir a produção e o consumo de HFCs em pelo menos 80 por cento ao longo dos próximos 25 anos - e o arrefecimento ionocalórico poderá ter um papel importante nesse caminho.

Agora, os investigadores precisam de tirar a tecnologia do laboratório e levá-la para sistemas práticos, que possam ser usados comercialmente e escalar sem problemas. Com o tempo, estes sistemas poderão ser usados tanto para aquecer como para arrefecer.

As investigações em curso estão a testar diferentes sais para perceber quais as combinações mais eficazes a retirar calor de um espaço. Em 2025, uma equipa internacional de investigadores publicou os resultados de um estudo sobre uma versão altamente eficiente, baseada em sais de nitrato, que foram reciclados através de campos elétricos e membranas.

Era precisamente esse tipo de evolução que Prasher e a sua equipa antecipavam que o trabalho viria a impulsionar.

"Temos este ciclo termodinâmico e esta estrutura completamente novos, que juntam عناصر de várias áreas, e demonstrámos que funcionam", disse Prasher.

"Agora, é tempo de experimentar diferentes combinações de materiais e técnicas para responder aos desafios de engenharia."

A investigação foi publicada na Science.

Uma versão anterior deste artigo foi publicada em janeiro de 2023.