Después del ciclo de refrigeración parte 1 : Refrigeración magnética

Esta serie es precisamente para expandir nuestros horizontes aunque sea solo un poco, porque quizás pensemos que sólo hay un método de refrigeración pero este es solo una parte de la ecuación y de la verdad de las cosas, que como bien sabemos hay muchos caminos para alcanzar un mismo resultado como cubriremos en esta serie.

Recapitulemos un poco de lo que hemos visto:

Refrigeración pasiva (ya sea por construcción y orientación), química y mecánica que es la más vigente y que sigue siendo utilizada aún al día de hoy a pesar de que se ha utilizado desde hace muchos años con efectos ya conocidos por todos, como lo es el calentamiento global o los ahujeros en la capa de ozono, empecemos por la:

“Refrigeración magnética”

Esta está basada en un efecto descubierto por el físico e inventor suizo A. Piccard en el año de 1917 y por Pierre Weiss que lograron desarrollar los electroimanes más potentes de su época; esto junto con la teoría que habla del efecto magnetocalórico a niveles subatómicos por medio del campo magnético, este efecto es una parte fundamental del como funciona esta tecnología, la cual estaremos cubriendo sus particularidades a lo largo de este artículo.

Otras de las piezas fundamentales son el concepto de entropía, los ciclos de enfriamiento, magnetización y desmagnetización así como los fluidos paramagnéticos, entre conceptos los cuales enlistámos aquí abajo:

Entropía – Estado al cual tienden todas las cosas que cabe aclarar que no es el de más desorden si no uno mas homogéneo y con todos los estados contenidos de manera indiferenciada, normalmente, se le representa como la variable “S”, esto se pueden nuestro artículo anterior al respecto dedicado a lo que es la entropía y para imaginarlo de manera sencilla imaginemos canicas rebotando unas contra otras en aparente caos.

Efecto Magneto calórico – Es el efecto que produce un campo magnético en fluidos paramagnéticos al cambiar la entropía del fluido en cuestión.

Magnetización – proceso mediante el cual un material o fluido adquiere propiedades magnéticas.

Desmagnetización – procedimiento mediante el cual el fluido pierde sus propiedades magnéticas que para ponerlo en términos simples sería alejarlo del campo magnético para que se acomode a un estado de mayor entropía o no magnético.

Sustancia paramagnética – sustancia susceptible a los campos magnéticos y que se reacomoda con la presencia de un capo magnético, algunos ejemplos son: el agua glicolada y el helio.

Ciclo de refrigeración – este también se encuentra en una entrada anterior, así que solo lo veré de manera superficial: se evapora el gas que toma el calor del lugar, se expulsa en otro lado y se vuelve a comprimir el gas par que el ciclo se repita de nuevo.

“Ciclo de refrigeración magnética”

Una vez cubierto los conceptos anteriores pasemos al ciclo de refrigeración magnética. Tengamos en mente en ciclo de refrigeración que en este caso el fluido paramagnético es el que sustituye al refrigerante y lo que sustituye a la acción del compresión y descompresión del refrigerante es el proceso de magnetización y desmagnetización y el ciclo quedaría como sigue:

"La substancia paramagética se expone a un campo magnético, el magnético le va quitando entropía y la va alineando al campo magnético y la sustancia a su vez va liberando calor el la misma sustancia pasa a otro compartimento donde libera el calor y va perdiendo su magnetismo y la misma substancia vuelve a magnetizar para repetir el ciclo, para que vaya liberando más temperatura y a su vez esta vaya bajando cada vez más."

Con este método se ha alcanzado una temperatura extremadamente baja que se encuentra a 4ª Kelvin que si bien recordarmos para la termodinámica no existe el calor más bien es mas y menos movimiento que se traduce en calor, cero Kelvin es el cero absoluto y por lo tanto ausencia de todo movimiento en todas las partículas; este tipo de refrigeración se usa por ejemplo en el CERN o en el enfriamiento de vinos con agua glicolada y muchos refrigeradores magnéticos que se usan para conservar vinos por ejemplo y aún están en etapa experimental y la sustancia que sustituye al refrigerante va a depender de su aplicación.

Recomiendo ver este video en inglés que detalla el proceso.