Cuando pensamos en refrigeración, lo primero que nos viene a la mente es aquella que usamos en nuestros hogares: refrigeradores y aires acondicionados. Pero es igualmente fundamental en industrias del sector de la alimentación y la farmacéutica, en el transporte de mercancías y en el funcionamiento de nuestros dispositivos electrónicos y centro de datos. En las siguientes líneas te explicamos cómo la tecnología CHESS promete revolucionar la refrigeración en el futuro mediato.
Los sistemas de refrigeración que actualmente empleamos dependen del uso de compresores y refrigerantes químicos. Los compresores se caracterizan por demandar un alto consumo energético para su funcionamiento. Y los refrigerantes químicos están asociados a un alto impacto ambiental, debido a sus efectos contaminantes. Lo anterior justifica por qué se están desarrollando nuevas tecnologías de refrigeración que resulten tanto ecoamigables como enérgicamente eficientes.
¿Qué es la tecnología CHESS?
La tecnología CHESS despunta como una prometedora forma de enfriar sin el uso de compresores y refrigerantes químicos. El término CHESS es un acrónimo en inglés de «estructuras de hiperred jerárquicamente diseñadas y controladas”. Se caracteriza por emplear el llamado efecto termoeléctrico en lugar de usar la compresión y descompresión de los refrigerantes químicos.
La refrigeración CHESS aprovecha electrones para transferir el calor a través de nanomateriales semiconductores especializados. Cuando se calienta una región de un semiconductor, sus electrones libres ganan energía cinética y se mueven más rápido. Si luego estos chocan contra una red cristalina, transfieren dicha energía a la red, disipando así el calor.
Las estructuras de hiperred están especialmente diseñadas para ofrecer una eficiencia energética excepcional a temperatura ambiente, que duplica la de otros materiales termoeléctricos tradicionales bajo condiciones similares. Esto se traduce en que permiten reducir a la mitad el consumo energético requerido por su sistema de enfriamiento. Y representa un salto cuántico en el rendimiento de estos sistemas.
Por otra parte, la tecnología CHESS para refrigeración sostenible y eficiente posee una habilidad propia que le permite generar energía a partir de un gradiente de temperatura. Es decir, tiene la capacidad de transformar las variaciones de temperatura en energía eléctrica. Por ello, es posible que en un futuro estos sistemas puedan autogenerar una porción que requieren para su funcionamiento. Hablar de sistemas de refrigeración altamente eficientes que adicionalmente son capaces de autoabastecerse implica disminuir en gran medida la huella de carbono de los procesos de refrigeración.
¿Cuándo estará disponible la tecnología CHESS?
Aunque la refrigeración CHESS está aún en pleno desarrollo, ya se ha demostrado que es posible darle aplicaciones industriales y domésticas. Esto se debe a que la aplicación de la tecnología de deposición química de vapor de organometálicos o MOCVD, necesaria para la fabricación de los componentes CHESS, es económica y técnicamente viable a escala industrial.
En principio, es en el nicho del enfriamiento de centros de datos donde se está aplicando a escala real la tecnología CHESS para refrigeración sostenible y eficiente. Se espera que su adopción produzca dispositivos con menor consumo eléctrico y con ello revolucione la inteligencia artificial. De allí se presume salte a la electrónica de consumo, permitiendo móviles más delgados y capaces de duplicar la duración de la carga de sus baterías, en comparación con los actuales.
Una gran ventaja de la tecnología CHESS es que no requiere de mecanismos móviles ni de líquidos o gases refrigerantes. Por ello, funciona de forma más silenciosa que los sistemas de refrigeración tradicionales. Luego, quizás en un futuro próximo, podamos disfrutar en nuestros hogares de refrigeradores ultraeficientes y silenciosos, y capaces de generar parte de la energía que consumen.
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