Refrigeración magnética

La refrigeración magnética es una tecnología de enfriamiento basada en el efecto magnetocalórico.Comparado con la refrigeración de gas tradicional, la refrigeración magnética es más segura, silenciosa, compacta, tiene una mayor eficiencia y es más respetuosa con el medio ambiente al no usar gases perjudiciales para la capa de ozono.El efecto magnetocalórico es un fenómeno magneto-termodinámico en el cual un cambio de temperatura en un material susceptible de ello se da cuando se expone dicho material a un campo magnético variable.La temperatura del gadolinio aumenta cuando se somete al efecto de ciertos campos magnéticos.El material a ser enfriado o refrigerante empieza en equilibrio térmico con su entorno inmediato.El efecto magnetocalórico es una propiedad intrínseca de un sólido magnético.Esta respuesta térmica de un sólido cuando se le aplica un campo magnético se puede maximizar cuando su temperatura es cercana a la de su ordenación magnética.[10]​ Esto fue llamado efecto magnetocalórico gigante (GMCE por sus siglas en inglés) y se daba a 270K, inferior al del Gd (294K).[11]​ Desde entonces se han encontrado otras aleaciones que muestran GMCE, entre ellas Gd5(SixGe1−x)4, La(FexSi1−x)13Hx y MnFeP1−xAsx.[12]​ Sin embargo, el uso de tierras raras hace que estos materiales sean muy caros.Las aleaciones Heusler Ni2MnX (X = Ga, Co, In, Al, Sb) son materiales prometedores ya que tienen temperaturas de Curie cercanas a la ambiente y según su composición, pueden tener transiciones de fase martensíticas cerca de la temperatura ambiente.[13]​[14]​ El desarrollo de esta tecnología depende fuertemente del material y es poco probable que reemplace los sistemas clásicos de vapor y compresión a no ser que se encuentren materiales adecuados que sean baratos, abundantes y que muestren efectos magnetocalóricos más intensos en un rango más amplio de temperatura.Los dipolos magnéticos activos en este caso corresponden a las capas electrónicas externas de los átomos paramagnéticos.Las sales paramagnéticas se vuelven diamagnéticas o ferromagnéticas con el tiempo, limitando la mínima temperatura alcanzable mediante este método.Este hecho permite que la RDN llegue a temperaturas muy bajas, por debajo del microkelvin.Sin embargo, los dipolos magnéticos nucleares son menos susceptibles de alinearse con campos magnéticos externos, requiriéndose intensidades de 3 tesla o superiores para la magnetización inicial.Estos procesos están fuertemente influidos por irreversibilidades y deben ser considerados adecuadamente.UU.), un consorcio formado por Haier, Astronautics Corporation of America y BASF presentaron el primer electrodoméstico de refrigeración magnética.BASF dice que su tecnología tiene un 35% de mejora energética comparada con sistemas clásicos basados en compresores.1 T equivale a aproximadamente 20,000 veces la intensidad del campo magnético terrestre.La investigación reciente se ha centrado en dispositivos que trabajan a temperatura ambiente o cerca de ésta.Algunos ejemplos de sistemas ya construidos incluyen: magnético (T)
Una aleación de gadolinio se calienta dentro del campo magnético y pierde energía térmica hacia el entorno, por lo tanto cuando el campo magnético cesa está más frío que al principio del ciclo.
Analogía entre refrigeración magnética y ciclo de vapor o refrigeraciónconvencional. H = campo magnético externo; Q = capacidad calorífica; P = presión; ATad = variación adiabática de temperatura.