Alternativas de refrigeração

A primeira exposição de um frigorífico de absorção doméstica na Exposição Universal em Paris, em 1887. Era um armário volumoso com um minúsculo compartimento frigorífico, segundo os padrões actuais. Os alimentos podem ser mantidos frescos por até dois ou mesmo três dias em tempo quente! Teria parecido um milagre na altura, embora a temperatura no frigorífico ainda não tivesse sido inventada para a manter constante.

Entre o passado e o futuro

À medida que os anos passaram e as circunstâncias mudaram, a placa sensacional foi um dos nossos pontos essenciais.

Mas durante décadas depois disso, o frigorífico doméstico só agora aprendeu a ter mais espaço no seu ventre. O evento foi quando os criadores de doces equiparam pela primeira vez o painel interior da porta do frigorífico com prateleiras práticas. E agora, após várias décadas, o degelo automático do evaporador foi adicionado e um modo de evaporador opcional sem geada.

As mudanças dramáticas na refrigeração doméstica estão a acontecer tão rapidamente que mal temos tempo para as acompanhar e compreender.

E aproxima-se o momento em que não haverá necessidade de estocar e armazenar alimentos em casa. Os frigoríficos podem desaparecer por completo das nossas vidas. Porque em cada “casa inteligente” do futuro não muito distante, a sua “cozinha inteligente” terá nanotecnologia para cultivar todas as proteínas e outros nutrientes frescos directamente para a mesa de jantar.

Tanto mais que à ciência emergente da nanotecnologia desde os anos 70 se juntou agora a tecnologia de clonagem. As nossas preferências gustativas, conteúdo calórico, conteúdo em vitaminas e nutrientes, tudo facilmente programado para o biogerador. Como seria este biogerador? Não vai ficar nostálgico com o bom, gordo e acolhedor frigorífico??

Ainda hoje está entre nós. Ainda hoje a necessidade número um em todas as cozinhas. E sabe bem.

O poder magnético congela tudo

O Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA construiu o primeiro frigorifico magnético do mundo. O princípio baseia-se na capacidade de certas ligas de se tornarem mais quentes à medida que a força do campo magnético aumenta e mais frias à medida que a força do campo magnético diminui.

Embora o fenómeno tenha sido descoberto há mais de oitenta anos, só agora está a ser aplicado na prática. Os engenheiros estão convencidos de que os frigoríficos e sistemas de ar condicionado baseados nesta tecnologia poderão aparecer no mercado nos próximos anos. Já existem modelos funcionais do novo tipo de unidade de refrigeração magnética.

Pode não demorar muito até os alimentos serem arrefecidos com um disco metálico rotativo, um íman permanente e uma pequena quantidade de água. Como vai funcionar?

Um disco de metal simples é rodado entre os pólos de um íman permanente de tal forma que apenas parte do disco entra no campo magnético, estando o resto fora do campo. Quando esta parte é empurrada para a região do campo magnético, pequenos ímanes bipolares no material do disco alinham-se ao longo das linhas do campo e a temperatura do disco aumenta nesse ponto. O calor gerado é dissipado pela água que circula nesta área.

Quando esta parte do disco deixa o campo magnético, os ímanes desta parte já não são mantidos pelas suas linhas de campo e voltam a girar aleatoriamente, consumindo energia térmica para o fazer e arrefecendo assim o disco abaixo da temperatura ambiente. Também arrefece a água que a lava no circuito secundário. Esta água refrigerada é utilizada como agente refrigerante no novo frigorífico magnético.

Para aumentar a eficiência do arrefecimento magnético, os investigadores estão à procura do melhor material para o disco. A amostra de trabalho utiliza agora um disco de gadolínio, um metal de terras raras agora utilizado em cabeças de gravação de gravadores de vídeo. Materiais mais baratos estão a ser obtidos.

Os frigoríficos magnéticos são de qualquer forma mais baratos de operar, são amigos do ambiente o seu refrigerante é água normal e praticamente silenciosos. O tempo dirá se serão paralelepípédicos, cilíndricos ou esféricos. Em breve.

O frio virá do sol?!

Para além do método clássico de refrigeração por compressão, o efeito de refrigeração termoeléctrica também tem sido utilizado em paralelo em todo o mundo há anos. Já no século XIX, descobriu-se que a junção de condutores de diferentes materiais é aquecida ou arrefecida pelo fluxo de uma corrente eléctrica directa, dependendo da direcção da corrente “efeito Peltier” . Mas este efeito foi fraco e de interesse apenas científico.

Só com a utilização generalizada de materiais semicondutores este efeito físico poderia ser adaptado às aplicações práticas.

Os frigoríficos termoeléctricos existem há décadas, mas ainda hoje há muitas pessoas que nunca ouviram falar deles. Porque tais frigoríficos são utilizados num campo estreito. O facto é que ainda não foi possível alcançar o mesmo volume útil de compartimento de refrigeração que um frigorífico de compressão.

Por esta razão, os refrigeradores termoeléctricos existem principalmente sob a forma de dispositivos de tamanho modesto alimentados por uma bateria de automóvel. Em alguns casos, podem ser alimentados por energia solar. Eis o paradoxo: o sol gera frio!

Os refrigeradores termoeléctricos portáteis também são pequenos mas têm a oportunidade de ligar tanto a baterias recarregáveis 12 V como a 220 V. Estes são conhecidos como coolers em casa da palavra inglesa “cool” . A maioria dos refrigeradores são concebidos como um cofre isolado com uma tampa articulada. Estão equipados com pegas ou rodas para transporte.

O pequeno volume de refrigeradores também pode ser apresentado como uma característica de poupança de espaço. O princípio termoeléctrico permite a criação de frigoríficos que podem ser facilmente colocados mesmo num bolso por exemplo, para o arrefecimento de medicamentos . A nossa indústria de defesa oferece refrigeradores compactos para refrigerar uma lata de cerveja, por exemplo. São montados perto do painel de bordo do condutor no carro.

Os refrigeradores são fiáveis e silenciosos graças à ausência de peças móveis, têm uma vida útil quase eterna e são amigos do ambiente não é necessário gás refrigerante . Pode colocá-los de lado ou de cabeça para baixo – o que preferir, eles trabalham de forma fiável, capazes de resistir a um passeio em terreno acidentado. Nenhum frigorífico de compressão poderia resistir a um tratamento tão rude.

As desvantagens são baixa eficiência apenas 16-17% e instabilidade da temperatura dentro do refrigerador que depende directamente da temperatura ambiente. O arrefecimento deixa muito a desejar em tempo quente.

Mas há uma beleza da construção termoeléctrica. Como mencionado acima, o efeito termoeléctrico é capaz de produzir não só arrefecimento mas também aquecimento. Depende da direcção da corrente. Com o toque de um interruptor, o frigorífico torna-se um aquecedor para alimentos refrigerados ou por exemplo, biberões de comida para bebé . Muito conveniente para viagens ou piqueniques.

Portas transparentes mantêm o calor afastado

Agora há novos modelos de frigoríficos com uma porta de vidro. Aparentemente nada de novo, os frigoríficos com portas de vidro têm sido utilizados há muito tempo no comércio. Mas a questão é que não se trata apenas de uma porta de vidro, mas de uma janela de vidro duplo de triplo vácuo. Do tipo que se espera encontrar em janelas modernas seladas.

Constatou-se que isto proporciona um isolamento térmico visivelmente melhor para as portas do que os materiais isolantes porosos tradicionais. O resultado é um frigorífico que consome menos energia do que uma lâmpada de 60W!

A transparência da porta também aumenta a eficiência económica. Normalmente não passa muito tempo no frigorífico à procura do que quer quando o abre mas na porta de vidro pode “ver” o que procura com antecedência e depois abrir o frigorífico. A quantidade de tempo que a porta permanece aberta é reduzida em várias vezes.

Os frigoríficos de portas de vidro com portas de vidro já são apresentados no mercado Português pela firma alemã Gaggenau.

Mais dentro, menos fora

Quando o desenvolvimento dos frigoríficos domésticos foi iniciado, a forma cilíndrica já estava a ser seriamente considerada. Muitas pessoas só se divertiram, mas na realidade a ideia está cheia de profundo sentido prático.

Comecemos pelo facto de que quanto mais eficiente é o frigorífico, menor é a sua relação superfície/volume. Ou seja, quanto menor a área de superfície para o mesmo volume, menos frio é perdido através da radiação da superfície e menos energia é necessária para o seu funcionamento, sendo tudo o resto igual.

Por exemplo, se tomarmos um volume de um cubo como unidade e a superfície deste cubo como 100%, então paralelepípedo do mesmo volume, mas com correlação de lados 0,7h0,7h2,1 proporções muito difundidas do frigorífico terá superfície condicional 114%. E isso significa que um tal paralelepípedo perderá 14% mais de arrefecimento do que um cubo.

Mas um cilindro com uma relação diâmetro/altura de 0,9 a 1,58 que é também uma proporção aceitável para o frigorífico tem uma superfície condicional de 96% e perderá frio em 4% menos do que um cubo e 18% menos do que um paralelepípedo. Parece não tanto, mas a todo o momento e ao longo de todo o ano é acumulada uma economia muito substancial.

Além disso, frigoríficos sob a forma de um cubo, um cilindro, uma esfera e porque não?? será mais leve, e a sua produção exigirá menos material do que a de frigoríficos do mesmo volume efectivo sob a forma de um paralelepípedo.

Nesse caso, a esfera terá a menor superfície possível igual a 81% da superfície do cubo…

Porque é que os esquimós constroem as suas casas de gelo num hemisfério??

Esta conclusão matemática é evidente na natureza e na forma de muitas formações naturais à nossa volta, desde os planetas, as estrelas e o nosso sol até às maçãs, melancias e outros frutos esféricos. Os esquimós constroem intuitivamente as suas casas de gelo de igloo hemisféricas, de modo a perderem o mínimo calor possível da lareira que arde no seu interior…

Assim, o mais racional, do ponto de vista da física térmica, é o desenho de frigoríficos esféricos! Mas até agora ninguém conseguiu encontrar uma ideia de como fazer o melhor uso do volume globular interior de um tal frigorífico ou onde estaria a porta de um tal frigorífico…

O desenho seguinte muito económico é um cilindro, elíptico ou redondo em secção transversal. Deve concordar que é bastante aceitável para as condições de vida, mas durante muito tempo, o aspecto do frigorífico cilíndrico foi travado pelo design conservador das nossas cozinhas, onde tudo está sujeito a linhas rectas. Portanto, os modelos de um paralelepípedo rectangular da forma mais perdida do ponto de vista energético, iguais em duas direcções, foram replicados e continuam a ser replicados.

“A Lazy Susan preguiçosa tornou-se mainstream

E assim, menos de cem anos de reflexão sobre esta bagatela, como nos frigoríficos cilíndricos de venda em massa, apareceram! Hoje em dia são feitas, por exemplo, pela Corporação Equator com sede nos EUA.

A 68 polegadas de altura 170 cm e 30 polegadas de diâmetro 75 cm com a porta aberta, a abertura mede 39 polegadas, ou 97,5 cm. Este modelo tem uma capacidade líquida de armazenagem frigorífica de 242,3 litros e uma capacidade do compartimento de congelação de 83,1 litros. Nada mal! Um frigorífico tradicional rectangular com esta capacidade de armazenamento mede 186 x 60 x 60 cm.

Os refrigeradores cilíndricos não só são mais económicos em termos de consumo de energia, como também mais leves e mais baratos requerem menos material . O fabrico de um corpo cilíndrico é mais avançado tecnologicamente e menos dispendioso do que um corpo rectangular.

O compartimento de congelação neste modelo é montado abaixo e tem um compressor separado. O congelamento rápido fornece cubos de gelo em menos de uma hora.

O frigorífico cilíndrico tem prateleiras de vidro “Lazy Susan” extraíveis. Um nome que todos os frequentadores americanos de saloon-goon-goon conhecem. Aí, o nome do dispositivo rotativo que substitui o doseador de pratos de comida lenta.

As prateleiras giratórias no frigorífico cilíndrico facilitam o acesso aos alimentos de que necessita e o vidro temperado sobre o qual são feitos oferece uma boa visão do conteúdo.

O conceito de bio-frigorífico

O novo congelador funciona de forma completamente diferente dos modelos convencionais – é quatro vezes mais pequeno do que um congelador convencional e arrefece utilizando gel de biopolímero. Em vez de prateleiras, o gel inodoro e não pegajoso envolve o alimento como se o encapsulasse.

Quatro vezes mais pequeno que um frigorífico convencional e arrefecido com gel biopolímero. Em vez da colocação habitual nas prateleiras, o gel inodoro e não pegajoso envolve o alimento como se o encapsulasse.

Sem portas, prateleiras ou motor para armazenar alimentos – até 90% do volume interior do frigorífico-congelador pode ser utilizado. Os alimentos conservam o seu sabor e aroma naturais. Os alimentos não secam porque não há convecção.

O princípio de funcionamento do bio-frigorífico: conversão de radiação infravermelha invisível em luz visível. Resfria através da absorção de energia térmica e emite-a numa gama de comprimentos de onda diferente. O mesmo princípio também funciona no revestimento do Vaivém Espacial.

O processo de arrefecimento não requer energia. Os produtos alimentares são imersos em gel. Uma forte tensão superficial cria uma cápsula separada para cada artigo alimentar individual. A forma do frigorífico pode variar dependendo de como é enchido. Quanto mais alimento contém, mais espaço ocupa. O volume útil pode ser aumentado em até 300%.

Pode ser montada horizontal ou verticalmente e até no tecto. As suas dimensões ajustáveis tornam-no adaptável a qualquer habitação. Além disso, não há espaço necessário para abrir a porta, o armário de cozinha não necessita de limpeza e, mais importante ainda, consome menos energia. A necessidade de espaço é reduzida a uma fracção do seu predecessor. Mesmo o nome “frigorífico” já não é apropriado, é antes um banho refrigerado.

O processo de arrefecimento é acompanhado por um gel incandescente chamado luminescência. O funcionamento do aparelho torna-se um espectáculo fascinante.

Resumo:

– O processo de funcionamento não requer energia para o arrefecimento dos alimentos;

– O desenho especial – é 4 vezes mais pequeno que um frigorífico convencional e muda a sua forma em função da carga;

– Sem prateleiras ou portas, pode ser colocado quer verticalmente quer horizontalmente;

– O gel é não pegajoso e inodoro;

– Elevada densidade de armazenamento, o volume é utilizado da forma mais eficiente possível;

– Produtos sempre à vista e facilmente acessíveis;

– Funcionamento completamente silencioso, sem peças móveis.