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HKUST cria resfriamento elastocalórico com liga de níquel-titânio, sem compressor e sem HFCs, atingindo 1.284 watts em protótipo.
Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong, a HKUST, desenvolveram um dispositivo de resfriamento elastocalórico em escala de kilowatt, sem compressor e sem gases refrigerantes HFCs. O protótipo usa apenas 104,4 gramas de tubos de liga de níquel-titânio, material conhecido como liga de memória de forma. Segundo a HKUST, o sistema atingiu 1.284 watts de potência de resfriamento e 12,3 W/g de potência específica. Nos testes, o equipamento resfriou um modelo de casa de 2,7 m³, em ambiente externo de 30°C a 31°C, para 21°C a 22°C em cerca de 15 minutos. O avanço foi publicado na revista Nature e é tratado como marco para refrigeração limpa.
Resfriamento elastocalórico pode substituir ar-condicionado com HFCs
O resfriamento elastocalórico surge como alternativa ao ar-condicionado convencional, que depende de compressor e fluido refrigerante. A tecnologia usa materiais que aquecem ou esfriam quando sofrem compressão e alívio mecânico. No sistema da HKUST, a liga de níquel-titânio libera calor quando é comprimida e absorve calor quando a pressão é removida. Esse ciclo cria resfriamento sem precisar circular HFCs, fluidos usados em muitos aparelhos atuais.
A relevância ambiental está justamente nos HFCs. Esses gases não destroem a camada de ozônio como os antigos CFCs, mas têm alto potencial de aquecimento global e estão em redução gradual pela Emenda de Kigali ao Protocolo de Montreal.
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Ar-condicionado sem gás refrigerante usa tubos de níquel-titânio
O núcleo do protótipo é formado por tubos finos de níquel-titânio, também chamado NiTi. Esse material muda de estrutura cristalina quando comprimido, passando por uma transição de fase que libera ou absorve calor.
A equipe liderada pelos professores Sun Qingping e Yao Shuhuai criou uma arquitetura chamada “SMAs em série — fluido em paralelo”. O sistema conecta dez unidades elastocalóricas em série, cada uma com quatro tubos finos de NiTi.
Essa arquitetura permitiu aumentar a massa ativa sem elevar demais a pressão do sistema. Segundo a HKUST, a pressão do fluido ficou abaixo de 1,5 bar, mantendo operação estável em alta frequência.
Potência de 1.284 watts quebra barreira do kilowatt no resfriamento limpo
O maior avanço técnico foi superar a barreira de 1 kilowatt de potência de resfriamento. Até então, dispositivos elastocalóricos tinham ficado limitados por baixa potência, o que dificultava a aplicação comercial.
O protótipo alcançou 1.284 watts de potência no lado do fluido, usando 104,4 gramas de material ativo. Isso gerou potência específica de 12,3 W/g, quase três vezes o recorde anterior citado pelos pesquisadores.
Esse número não significa que o produto já esteja pronto para venda. Significa que, pela primeira vez, a tecnologia demonstrou desempenho em uma escala muito mais próxima de aplicações reais de climatização.
Nanofluido de grafeno melhora transferência de calor no sistema
A transferência de calor era um dos principais gargalos do resfriamento elastocalórico. Para resolver isso, os pesquisadores usaram tubos de parede fina, com grande área de contato em relação ao volume do material.
Além disso, a equipe substituiu água destilada por nanofluido de grafeno como fluido de transferência térmica. Segundo os dados publicados, esse nanofluido apresentou condutividade térmica 50% maior que a água pura.
A combinação entre geometria tubular, frequência de operação de 3,5 Hz e nanofluido de grafeno permitiu remover mais calor por segundo. Esse conjunto explica o salto de desempenho do protótipo.
Tecnologia sem compressor reduz dependência de peças móveis e gases climáticos
O ar-condicionado tradicional usa compressor, condensador, evaporador e fluido refrigerante. Esse sistema funciona bem, mas depende de gases que podem vazar e causar impacto climático.
O dispositivo da HKUST elimina o ciclo de compressão a vapor. Em vez de comprimir um gás refrigerante, ele comprime mecanicamente uma liga metálica que absorve e libera calor durante a mudança de fase.
Esse desenho pode reduzir a dependência de fluidos de alto GWP e abrir caminho para aparelhos de refrigeração de estado sólido. Ainda assim, ventiladores, controles, carcaça, segurança elétrica e certificações continuam necessários em um produto comercial.
HKUST também avança em refrigeração abaixo de zero sem HFCs
A mesma linha de pesquisa avançou também para refrigeração abaixo de zero. Em 2026, a HKUST divulgou um dispositivo elastocalórico capaz de atingir temperaturas negativas e demonstrar congelamento de água em testes reais.
Nesse experimento, o sistema resfriou uma câmara isolada até cerca de -4°C em 60 minutos e congelou 20 ml de água destilada em até 2 horas. A demonstração amplia o potencial da tecnologia para alimentos e cadeia fria.
Não consigo confirmar, nas fontes abertas consultadas, que esse segundo protótipo tenha atingido -12°C como resultado demonstrado principal. A fonte pública da HKUST/EurekAlert informa câmara a -4°C em teste externo.
O que ainda impede o ar-condicionado elastocalórico de chegar ao mercado
O protótipo publicado na Nature ainda é uma demonstração de laboratório. O primeiro desafio é o custo da liga de níquel-titânio, mais cara que materiais comuns usados em compressores e trocadores de calor convencionais.
O segundo desafio é a vida útil em ciclos. Um ar-condicionado residencial pode operar por milhares de horas, e um sistema elastocalórico em alta frequência precisa resistir a milhões ou centenas de milhões de compressões.
O terceiro desafio é integração industrial. Para virar produto, a tecnologia precisa de controle eletrônico, projeto mecânico confiável, produção em escala, manutenção, certificações e comprovação de segurança em uso contínuo.
Ar-condicionado do futuro pode ser mais limpo, mas ainda não está à venda
O avanço da HKUST mostra que um ar-condicionado sem gás refrigerante deixou de ser apenas hipótese científica. A equipe demonstrou resfriamento em escala de kilowatt, com desempenho suficiente para colocar a tecnologia no radar da indústria.
Isso não significa que aparelhos elastocalóricos substituirão os modelos convencionais imediatamente. A transição depende de custo, durabilidade, eficiência real, regulação e capacidade de fabricação em larga escala.
Mesmo assim, o marco é importante: depois de mais de um século de domínio do ciclo de compressão a vapor, o resfriamento de estado sólido começa a aparecer como alternativa concreta para reduzir HFCs, emissões e impacto climático da climatização.
Enquanto isso o Brasil desenvolve ignorantes e **** sem futuro.