El enfriamiento magnetocalórico ofrece una alternativa más eficiente. El método funciona exponiendo materiales magnetocalóricos a un campo magnético externo, lo que hace que sus átomos se alineen y el material se caliente
Universidad de Groningen/laboratorio Blake
14 de noviembre de 2024
Cristales de material magnetocalórico.
Una nueva tecnología de refrigeración respetuosa con el medio ambiente utiliza imanes para licuar el hidrógeno, lo que promete cambiar por completo las reglas del juego en la producción de hidrógeno con eficiencia energética.
La técnica, llamada enfriamiento magnetocalórico , utiliza materiales que se calientan cuando se exponen a un campo magnético y se enfrían cuando se elimina el campo.
El planteamiento de investigadores de la Universidad de Groningen podría reducir significativamente los costes económicos y energéticos de la licuefacción del hidrógeno , un paso fundamental para su uso industrial.
Las industrias exploran el hidrógeno como un elemento clave en los esfuerzos globales por la neutralidad de carbono, por lo que el descubrimiento es clasificado como extremadamente importante por los autores del estudio publicado en Nature Communications el 3 de octubre.
El hidrógeno debe enfriarse a una temperatura extremadamente baja, específicamente -253 °C o 20 Kelvin, para almacenarse en forma líquida. Tradicionalmente, enfriar a tales temperaturas ha requerido un uso intensivo de energía , lo que ha aumentado los costos económicos y ambientales.
Sin embargo, el enfriamiento magnetocalórico ofrece una alternativa más eficiente. El método funciona exponiendo materiales magnetocalóricos a un campo magnético externo, lo que hace que sus átomos se alineen y el material se caliente. Luego, este calor se transfiere y, cuando se desactiva el campo magnético, el material se enfría.
Este proceso de enfriamiento puede alcanzar temperaturas lo suficientemente bajas como para licuar el hidrógeno, lo que lo convierte en una herramienta con potencial para aplicaciones industriales.
Un componente crítico de la investigación es el uso de abundantes elementos terrestres para crear materiales magnetocalóricos, ya que esfuerzos anteriores se han basado en elementos de tierras raras.
La extracción de estos elementos raros es cara y consume mucha energía, lo que va en contra de los objetivos medioambientales asociados a la producción de hidrógeno. Los nuevos materiales de los investigadores fueron diseñados para ser más sostenibles , minimizando la huella ecológica de la licuefacción del hidrógeno.
"Demostramos que las excelentes propiedades magnetocalóricas se pueden atribuir a una transición de fase ferromagnética de segundo orden", se lee en el estudio.
"Nuestro material, o una variante futura del mismo, probablemente podría reducir el costo y mejorar la compatibilidad ambiental de esta tecnología de enfriamiento", dice el autor principal Graeme Blake , citado por Tech Explorist .
“Esperamos que todavía haya margen para mejorar las propiedades magnetocalóricas, por ejemplo, incorporando metales de transición con mayores momentos magnéticos”, refuerza.
ZAP //
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