Magia termodinâmica. Dispositivo promete transformar água a ferver em gelo sem consumir energia

(dr) Andreas Schilling / UZH

Físicos da Universidade de Zurique, na Suíça, desenvolveram um dispositivo incrivelmente simples que permite que o calor flua temporariamente de um objeto frio para outro objeto quente sem precisar de uma fonte de alimentação externa.

Para um frigorífico funcionar, é crucial que haja eletricidade por perto – mas esta pode não ser uma condição no futuro. Recentemente, uma equipa de físicos da Universidade de Zurique, na Suíça, construiu um dispositivo que funciona como um circuito de oscilação térmica, um sistema que permite que o calor flua temporariamente de um objeto frio para outro objeto quente sem precisar de uma fonte de alimentação externa.

Este processo parece contradizer as leis fundamentais da Física, nomeadamente a Segunda Lei da Termodinâmica, que afirma que a entropia de um sistema natural fechado deve aumentar com o tempo – ou, de uma forma mais simplificada, que o calor irá fluir por si só de um objeto mais quente para um mais frio, e não o contrário.

A equipa conseguiu arrefecer um pedaço de cobre de nova gramas, de mais de 100°C para um nível significativamente abaixo da temperatura ambiente, sem qualquer fonte de alimentação externa. “Teoricamente, este dispositivo pode transformar água a ferver em gelo sem usar qualquer energia”, afirma o físico Andreas Schilling.

Para conseguir este impressionante feito, a equipa usou um elemento Peltier, um componente capaz d transformar correntes elétricas em diferenças de temperatura comummente usado, por exemplo, para arrefecer mini-bares em quartos de hotel. Foi assim que os cientistas conseguiram reduzir a temperatura da peça de cobre em cerca de 2ºC em relação à temperatura ambiente de 22ºC.

Este avanço pode não ser o suficiente para desenvolver frigoríficos que não precisam de energia elétrica. No entanto, os cientistas argumentam que isso se deveu ao facto de o elemento de Peltier usado ter sido comprado no comércio. Elementos ideais podem atingir temperaturas de dezenas de graus abaixo de zero.

Segundo Schilling, seria possível, em teoria, obter um arrefecimento de até -47°C, nas mesmas condições, se o elemento “ideal” de Peltier – ainda a ser inventado – pudesse ser usado numa experiência semelhante.

Outro fator que deixa as aplicações em larga escala desta técnica ainda distantes no futuro é o facto de a configuração atual requerer o uso de indutores (bobinas) supercondutores para minimizar as perdas elétricas. Contudo, estes entraves não parecem desanimar a equipa, que está surpreendida com o sucesso da sua experiência.

“Com esta tecnologia muito simples, grandes quantidades de materiais sólidos, líquidos ou gasosos podem ser arrefecidos a uma temperatura abaixo da temperatura ambiente sem nenhum consumo de energia. À primeira vista, as experiências parecem ser uma espécie de magia termodinâmica, desafiando as perceções tradicionais do fluxo de calor”, resumiu Schilling.