Usar un solvente de carbonato de etileno con una sal de yoduro de sodio para crear un nuevo tipo de refrigerador

Oct 20, 2023

Informe del 27 de diciembre de 2022

por Bob Yirka, Tech Xplore

Un par de investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley utilizaron un fenómeno natural comúnmente conocido para construir un nuevo tipo de refrigerador ambientalmente seguro.

En su artículo publicado en la revista Science, Drew Lilley y Ravi Prasher describen cómo expandir la idea de usar sal para derretir el hielo de las carreteras para diseñar y construir un nuevo tipo de refrigerador. Emmanuel Defay, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Luxemburgo, ha publicado un artículo de Perspective en la misma edición de la revista que describe el trabajo realizado por la pareja en California.

Durante muchos años, personas de todo el mundo han usado sal para derretir el hielo de las carreteras y facilitar los viajes. Aunque técnicamente, la sal no derrite el hielo, su color oscuro atrae el calor, lo que permite que el hielo debajo de ella se derrita, lo que permite que la sal se mezcle con el agua. Y no se vuelve a congelar porque la sal reduce drásticamente el punto de congelación del agua.

Fue en esta parte del proceso en la que se centraron los investigadores. Señalaron que un proceso similar podría resultar en el enfriamiento de un material simplemente mezclándolo con sal de yoduro de sodio (NaI) debido a la transición de fase. El segundo material en este caso fue un solvente de carbonato de etileno (EC). Además, señalaron que el enfriamiento repetido de un material también debería enfriar el entorno en el que está contenido. Y para que eso sucediera, todo lo que tenían que hacer era quitar la sal y luego agregarla nuevamente.

Los investigadores llaman a su proceso refrigeración "ionocalórica" ​​y construyeron un refrigerador de este tipo para demostrar que era viable. Comenzaron con una caja y luego agregaron un dispositivo mezclador para mezclar sus dos ingredientes y otro dispositivo que realizaba electrodiálisis para eliminar la sal. Luego probó el dispositivo resultante para determinar si mantendría la temperatura dentro de la caja a una temperatura fría constante y, de ser así, si era más o menos eficiente que otros dispositivos de refrigeración.

Sus pruebas demostraron que su refrigerador podía mantener una temperatura fresca y que era aproximadamente tan eficiente como los refrigeradores que hay ahora en el mercado. La gran ventaja de este enfoque es que no emite hidrofluorocarbonos u otros contaminantes. Reconocen que tiene un inconveniente: la solución mixta tarda bastante en enfriarse.

Más información: Drew Lilley et al, Ciclo de refrigeración ionocalórico, Science (2022). DOI: 10.1126/ciencia.ade1696

Emmanuel Defay, Refréscalo, con una pizca de sal, Ciencia (2022). DOI: 10.1126/ciencia.adf5114

© 2022 Ciencia X Red