Materiais Magnetocalóricos
Materiais Magnetocalóricos
Devido ao crescente entendimento de que o desenvolvimento tecnológico deve ter como base principal a eficiência energética, tecnologias alternativas vêm sendo alvo de muitas pesquisas. Um exemplo clássico é o investimento crescente em pesquisas para a busca de tecnologias alternativas à refrigeração convencional por compressão/descompressão de gases, considerados grandes consumidores de energia. Fato este que tem impulsionado a comunidade científica no estudo de alternativas que possam melhorar o desempenho energético dos atuais sistemas de refrigeração, seja no contexto industrial, em aplicações comerciais ou até mesmo em residências, uma vez que sistemas de refrigeração são responsáveis por uma considerável parcela do atual consumo de energia elétrica
Neste aspecto, tecnologias alternativas de refrigeração têm sido alvo de muitas pesquisas, e dentre os principais candidatos a substituir os métodos convencionais de refrigeração, está a refrigeração magnética. Refrigeradores magnéticos estão entre os principais candidatos a refrigeradores do futuro, por não utilizarem substâncias nocivas ao meio ambiente e apresentarem um grande potencial para uma maior eficiência energética.
A refrigeração magnética faz uso de materiais com efeito magnetocalórico, que pode ser definido como uma resposta térmica de um material quando a este é aplicado um campo magnético externo, onde se faz aparente mudança de temperatura neste material.
A natureza do EMC em um sólido resulta da variação da entropia através do acoplamento de sistemas de spins magnéticos com o campo magnético externo que é aplicado. A figura abaixo mostra, de uma maneira ilustrativa, o comportamento dos momentos magnéticos quando um campo magnético externo é aplicado em um material que apresenta o efeito magnetocalórico.
Fisicamente, um sólido sofre uma transição de fase quando uma fase em particular torna-se instável em certas condições termodinâmicas. Durante as transições de fases, apesar da energia livre de Gibbs do sistema permanecer constante, algumas quantidades termodinâmicas, como entropia, volume, calor específico, dentre outras, sofrem mudanças.
Mais detalhes podem ser encontrados em http://www.bu.ufsc.br/teses/PCEM0300-T.pdf.
