Os cientistas encontraram uma maneira simples de reduzir drasticamente o custo do resfriamento criogênico, o que afetará seriamente a ciência e a tecnologia

Por cerca de meio século, o chamado resfriador de tubo pulsante tem sido usado para resfriar a temperaturas ultrabaixas. Como descobriram cientistas dos EUA, ele pode ser facilmente atualizado para obter enormes economias em refrigeração. Globalmente, a poupança anual será de 30 milhões de dólares, 27 MW de eletricidade e água para 5.000 piscinas olímpicas. Para isso, basta instalar uma válvula de controle no sistema de refrigeração.

Fonte da imagem: newatlas.com

Como relataram pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) em seu trabalho publicado na revista Nature Communications, uma unidade de refrigeração clássica que utiliza tubos pulsantes funciona de forma extremamente ineficiente logo no início do processo de resfriamento à temperatura ambiente. Nesta fase, o hélio do sistema está no estado gasoso sob pressão muito alta. O sistema de alívio de pressão de segurança sangra gás constantemente antes de ser seriamente resfriado, o que leva a perdas de gás e desperdício de recursos para seu resfriamento.

Esquema da instalação modernizada. Fonte da imagem: NIST

Para evitar isso, os cientistas propuseram a introdução de um amortecedor ajustável no sistema, que bloquearia gradativamente o canal de circulação do gás. Neste caso, o arrefecimento poderia ser acelerado até duas vezes com poupanças significativas de recursos e tempo. Cálculos mostram que para resfriar a temperaturas próximas do zero absoluto (até 4 K ou -269 °C), a instalação modernizada exigirá 71% menos energia que a clássica.

Quanto mais cedo começarem a aparecer instalações modernizadas na indústria, na medicina e nas instituições científicas, mais cedo e mais poderoso será o impacto das poupanças. Hoje, o resfriamento criogênico é necessário para a operação de scanners de ressonância magnética, aceleradores, plataformas quânticas e muito mais. Uma simples atualização nas unidades de refrigeração pode mudar o jogo em todas essas áreas, acreditam os cientistas.