La refrigerazione magnetica è una tecnologia di refrigerazione interessante e con numerosi vantaggi. Minor consumo di energia e l’eliminazione di refrigeranti la rendono una scelta molto più ecologica di molte di quelle che si usano oggi. Una squadra di ricercatori canadesi-bulgari ha sviluppato un approccio di raffreddamento magnetico che si basa su sostanze magnetiche solide chiamate materiali magnetocalorici in grado di agire come refrigeranti. La squadra riferisce alla rivista Applied Physics Letters che questi materiali sono la chiave per lo sviluppo di una tecnologia di raffreddamento “verde” la cui efficienza è direttamente proporzionale all’effetto magnetocalorico generato. L’effetto magnetocalorico è “la risposta termica di un materiale magnetico al cambiamento di un campo magnetico esterno, che si manifesta come una variazione della sua temperatura“, ha spiegato Mohamed Balli, un ricercatore nel dipartimento di fisica dei materiali presso l’Université de Sherbrooke in Quebec, Canada. I ferromagneti, per esempio, sono noti per riscaldarsi quando magnetizzati e raffreddare quando il campo magnetico viene rimosso. “La presenza di un campo magnetico rende i materiali ferromagnetici più ordinati. Questo è accompagnato da movimenti all’interno del reticolo atomico, che provocano un aumento della temperatura del materiale” ha affermato Balli.
Inversamente, l’assenza di un campo magnetico fa si che il reticolo atomico sia più ordinato e stabile e questo si traduce in una diminuzione di temperatura. La refrigerazione magnetica funziona essenzialmente recuperando energia frigorifera prodotta tramite un trasferimento termico ad un fluido come l’acqua. Inizialmente i ricercatori hanno cercato di misurare l’effetto magnetocalorico standard nel composto multiferrico HoMn2O5, perché questo materiale possiede un comportamento isolante che impedisce le perdite di energia associate a correnti elettriche che lo attraversano quando si alterna il campo magnetico. In realtà hanno scoperto che un effetto magnetocalorico maggiore può essere ottenuto semplicemente ruotando un cristallo di HoMn2O5 all’interno di un campo magnetico costante – senza richiedere il movimento dentro e fuori dalla zona di campo magnetico ( che è il caso per i materiali che presentano effetti magnetocalorici standard). Questa scoperta è un passo importante verso lo sviluppo di tecnologia di raffreddamento magnetico, e probabilmente può portare a sistemi efficienti di raffreddamento “verde” per applicazioni domestiche e industriali. “L’uso dell’effetto magnetocalorico rotante indica che l’energia assorbita dalla macchina di raffreddamento può essere in gran parte ridotta” ha osservato Balli. “Si apre anche la porta alla costruzione di sistemi di raffreddamento magnetici semplificati, efficienti e compatti in futuro.” I ricercatori pensano ora di esplorare la possibilità di migliorare l’effetto magnetocalorico rotante in cristalli HoMn2O5 e dei relativi materiali.
