Campus Blumenau

O Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos (Lab3M) da UFSC Blumenau, em parceria com os Laboratórios de Pesquisa em Refrigeração e Termofísica (Polo-UFSC), atua no desenvolvimento de um condicionador de ar operado por um sistema de refrigeração magnética. Com essa nova tecnologia, é possível reduzir o impacto ambiental e melhorar a eficiência energética do aparelho.

O professor Cristiano da Silva Teixeira, do Lab3M, explica como funciona o sistema que está em desenvolvimento na UFSC. “Sistemas de refrigeração magnética fazem uso do efeito magnetocalórico, que é uma variação térmica que determinados materiais magnéticos apresentam quando são submetidos a um campo magnético externo. Por exemplo, ao aproximarmos um material com efeito magnetocalórico de um ímã permanente, ele aquece. Ao afastarmos este mesmo material do ímã permanente, ele resfria. Um sistema de refrigeração magnética faz então uso desta troca térmica para que seja possível construir uma máquina para gerar frio, ou calor, dependendo do projeto”, explica.

A principal vantagem desse sistema é que ele opera sem a necessidade de variação de estado físico da matéria, ou seja, não existe a necessidade de comprimir e expandir gases, como nos sistemas convencionais. “Com isso, é possível reduzir o impacto ambiental acarretado pela utilização destes gases, além de que, com a pesquisa em novas tecnologias, busca-se sempre uma melhoria na eficiência energética dos sistemas em estudo”, explica Cristiano.

O projeto atual está desenvolvendo um condicionador de ar do tipo residencial, compatível com um sistema convencional de 9.000 BTU. No entanto, ele também pode ser adaptado para outros tipos de aparelhos. No Polo-UFSC já está em operação uma adega para vinhos refrigerada com o mesmo princípio da refrigeração magnética.

Segundo Cristiano, a tecnologia encontra-se em desenvolvimento e importantes grupos ao redor do mundo têm se dedicado a ela. No entanto, o projeto da UFSC é um dos maiores e mais avançados sistemas já desenvolvidos a usar essa tecnologia, além de ser o primeiro deste tipo a almejar um Nível de Maturidade Tecnológica (TRL) 6 (Demonstração de funções críticas do protótipo em ambiente relevante). “A expectativa do projeto é que em meados de 2022 este protótipo esteja em plena operação no Polo-UFSC”, revela o professor.

Saiba mais como o sistema funciona no vídeo abaixo:

Oportunidade de pesquisa

No Lab3M, em Blumenau, há espaço para mais pesquisadores atuarem nas áreas de Engenharia de Materiais, Engenharia de Controle e Automação e Química. O laboratório busca alunos que tenham interesse em desenvolver atividades de iniciação científica, de estágio acadêmico, trabalhos de conclusão de curso ou ainda trabalhos de mestrado. No site do Lab3M é possível acessar os formulários para contato, para alunos de graduação e de pós-graduação.

A equipe do Lab3M dedica-se ao desenvolvimento de materiais com efeito magnetocalórico, principalmente de ligas a base de Lantânio, Ferro e Silício (La-Fe-Si) e também ao projeto e à construção de circuitos magnéticos à base de ímãs permanentes de Neodímio, Ferro e Boro (Nd-Fe-B). Além disso, como parte importante na aplicação, a equipe também estuda a montagem destes materiais no que é chamado de Regeneradores Magnéticos Ativos, ou RMAs, que no caso atual significa o empacotamento de microsferas de La-Fe-Si nas geometrias adequadas para aplicação no sistema de refrigeração.

Serviço de Comunicação UFSC Blumenau