Investigadores del Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería Multiescala de Barcelona han desarrollado una innovadora alternativa a los sistemas de refrigeración convencionales utilizando cristales plásticos iónicos. Publicada en la revista Science, esta investigación destaca el potencial de estos materiales para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, que son mil veces más perjudiciales que el CO₂. A medida que se prevé un aumento significativo en el uso de aparatos de refrigeración en los próximos años, la necesidad de soluciones sostenibles se vuelve urgente. Los cristales plásticos iónicos podrían revolucionar no solo la refrigeración, sino también aplicaciones en baterías y almacenamiento de energía, al operar a temperatura ambiente y sin gases nocivos.
Investigadores del Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería Multiescala de Barcelona (CCEM) han presentado una innovadora alternativa a los sistemas de refrigeración convencionales. Esta investigación, publicada en la revista Science, explora el uso de cristales plásticos iónicos, que prometen mejorar la eficiencia de los aparatos actuales, conocidos por emitir gases de efecto invernadero con un potencial de calentamiento mil veces superior al del CO?.
Los sistemas tradicionales de refrigeración son responsables de una significativa contribución al calentamiento global, principalmente debido a las fugas de gases refrigerantes HFC. Con aproximadamente 2.300 millones de dispositivos en funcionamiento a nivel mundial y la expectativa de que esta cifra se duplique en los próximos 15 años, surge la necesidad urgente de soluciones más sostenibles. Una posible alternativa son los sistemas de refrigeración de estado sólido, que utilizan fenómenos físicos para generar frío sin depender de gases contaminantes. Sin embargo, su implementación ha estado limitada por la falta de materiales adecuados.
Para abordar este desafío, los investigadores Josep-Lluís Tamarit y Pol Lloveras, del grupo de Caracterización de Materiales del CCEM en la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC), han propuesto el uso de cristales plásticos iónicos. Su estudio detalla cómo estos materiales pueden producir refrigeración mediante el efecto barocalórico, que se basa en cambios inducidos por presión. Al aplicar presión, los cristales pasan a una fase ordenada y liberan calor; al eliminarla, regresan a un estado desordenado y absorben calor, generando así un efecto refrigerante.
Además de su capacidad para operar sin gases nocivos, estos cristales funcionan a temperatura ambiente y requieren menos energía, lo que reduce significativamente su impacto ambiental. Su potencial no se limita a reemplazar sistemas actuales de refrigeración y calefacción; también podrían ser aplicados en baterías de estado sólido y sistemas de almacenamiento energético.
El Centro de Investigación e Ingeniería Multiescala (CCEM) ha sido reconocido con la acreditación como Unidad de Excelencia María de Maeztu, un distintivo que subraya su impacto científico y su proyección internacional dentro del ámbito académico.
La investigación presenta el uso de cristales plásticos iónicos como alternativa a los sistemas de refrigeración convencionales, lo que podría mejorar la eficiencia y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los sistemas de refrigeración convencionales emiten gases refrigerantes HFC que tienen un potencial de calentamiento mil veces superior al del CO?, contribuyendo significativamente al calentamiento global.
Los cristales plásticos iónicos generan frío a través del efecto barocalórico, donde cambios en la presión inducen transiciones orden-desorden en los cristales, permitiendo intercambios térmicos que absorben calor y producen un efecto refrigerante.
Aparte de no requerir gases nocivos, estos materiales funcionan a temperatura ambiente, consumen menos energía y tienen un impacto ambiental mucho menor que los sistemas tradicionales.
Además de su potencial para sustituir sistemas de refrigeración y calefacción, los cristales plásticos iónicos también podrían aplicarse en baterías de estado sólido y sistemas de almacenamiento de energía.