FROSTBIT: primers passos cap a la refrigeració sostenible

Investigador del Grup de Caracterització de Materials operant un dels calorímetres en pressió utilitzat per al projecte
+
Descarregar

Investigador del Grup de Caracterització de Materials operant un dels calorímetres en pressió utilitzat per al projecte

Un dels calorímetres en pressió utilitzat per caracteritzar la resposta tèrmica dels materials
+
Descarregar

Un dels calorímetres en pressió utilitzat per caracteritzar la resposta tèrmica dels materials

El Grup de Caracterització de Materials de la UPC participa en un projecte europeu per desenvolupar una nova tecnologia ecològica, alternativa als actuals sistemes de refrigeració.

31/01/2025

El 2019, les emissions de gasos d’efecte hivernacle dels sistemes de refrigeració al món van ser equivalents a les emissions de tota la Unió Europea. Aquest impacte es deu en gran part a les fuites freqüents de fluids refrigerants. Entre els gasos més contaminants perduts a l'atmosfera es troben els hidrofluorocarburs, amb un potencial d'escalfament global milers de vegades superior al CO2.

Una solució prometedora per millorar l’eficiència energètica dels sistemes de refrigeració i reduir la petjada de carboni del planeta es troba en els materials mecanocalòrics. Es tracta de materials que mostren un canvi de fase reversible quan se sotmeten a un camp mecànic extern, com ara pressió hidrostàtica (barocalòric) o tensió uniaxial (elastocalòric).

Per avançar en aquest camp s'ha posat en marxa el projecte First Regenerative sOlid-STate Barocaloric refrigerator – FROSTBIT. Està coordinat pel Centre National de la Recherche Scientifique de França (CNRS) i compta amb la participació del Grup de Caracterització de Materials de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), a més d’altres grups de recerca de França, Eslovènia i Regne Unit.

El projecte ha rebut una subvenció de 3,4 milions d'euros del Consell Europeu d'Innovació (EIC) per als pròxims quatre anys, en el marc de la convocatòria Pathfinder Challenge. L’objectiu és desenvolupar el primer refrigerador funcional basat en una tecnologia revolucionària d'estat sòlid que utilitza materials que sotmesos a canvis de temperatura i/o de pressió (materials barocalòrics) mostren un canvi entre dues fases sòlides en un dispositiu de refrigeració, a diferència dels dispositius actuals, en què els intercanvis de calor tenen lloc per un canvi d’estat entre les fases líquida i de vapor.

El treball del Grup de Caracterització de Materials de la UPC en aquest projecte se centra a fer la caracterització de la resposta tèrmica dels materials als canvis de pressió, tant en forma de pols com de ceràmica. Es determinaran les formes de ceràmica a produir, la seva viabilitat tècnica i la resta de components d'un petit sistema de refrigeració. L'objectiu a llarg termini és desenvolupar un prototip que ofereixi 100 Watts de potència de refrigeració, un primer pas per disposar d’una tecnologia sostenible alternativa als actuals sistemes de refrigeració.

Tal com explica el professor Josep Lluís Tamarit, investigador principal del projecte a la UPC i professor de l'Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE), "la força de FROSTBIT es basa en les habilitats i capacitats complementàries perfectes dins del consorci, que inclouen tots els passos necessaris per fer realitat els objectius: des de la síntesi de materials nous i la caracterització i millora integrals, fins al disseny i construcció de dispositius".

Els grups de recerca que participen en el consorci combinen coneixements que van des de la síntesi de materials mitjançant processos de química verda fins a la caracterització de les propietats barocalòriques dels materials resultants. A més de la UPC i el CNRS, hi participen CNRS Innovation, filial del CNRS; les universitats de Bordeus, Lorena i Tours, a França; la Universitat de Ljubljana, a Eslovènia; la Universitat de Kent, al Regne Unit, i l’empresa TOTALEnergies OneTech de França.