Película transparente esfria o carro sem gastar bateria ou combustível

A refrigeração passiva, ou resfriamento radiativo, finalmente chegou ao mundo automotivo.

Isso significa que, em vez de ficar dando voltas em busca de uma sombra, ou simplesmente deixar seu carro esquentando ao Sol, logo será possível voltar para a vaga sem sombra e encontrar seu carro fresquinho.

Tudo começou quando pesquisadores da Universidade Nacional de Seul, na Coreia do Sul, criaram um material que aquece e resfria o ambiente sem gastar energia, tudo integrado num dispositivo só. Isso chamou a atenção da Hyundai e da Kia, que investiram na pesquisa.

O resultado é uma película de resfriamento radiativo transparente que dissipa o calor diretamente para o exterior sem consumir eletricidade. A película foi projetada para ser aplicada diretamente sobre os carros, sem atrapalhar a pintura e nem mesmo a aparência do veículo.

Além de permitir envelopar o veículo, a transparência permite que a tecnologia também seja aplicada aos vidros dos carros

Os testes foram feitos em veículos de linha em condições reais de uso.
[Imagem: Min Jae Lee et al. – 10.1039/D5EE06609C]

Refrigeração passiva em carros reais

O revestimento foi validado por meio de experimentos com veículos reais, conduzidos em diversas condições, incluindo diferentes países (Coreia, EUA e Paquistão), todas as estações do ano e diferentes cenários de estacionamento e condução. Na média, o resfriamento passivo reduz a temperatura do interior do veículo em 6,1 °C. Em decorrência, o consumo de energia para o sistema de ar-condicionado cai em mais de 20%.

“Este estudo é particularmente significativo porque ele vai além do desempenho em escala laboratorial, validando a tecnologia usando veículos reais em diversas condições nacionais, sazonais e operacionais,” disse o pesquisador Min Lee.

Além disso, a economia de energia com refrigeração obtida no verão superou significativamente qualquer aumento na demanda por aquecimento durante o inverno. E simulações baseadas em dados reais de veículos mostraram que o tempo necessário para atingir uma temperatura confortável na cabine após a ativação do ar-condicionado foi reduzido em 17 minutos.

De acordo com a análise da equipe, a aplicação dessa tecnologia a todos os veículos de passageiros nos EUA poderia reduzir as emissões de dióxido de carbono em aproximadamente 25,4 milhões de toneladas anualmente, o equivalente a retirar cerca de 5 milhões de veículos das ruas.

O material já está sendo fabricado por técnicas de escala industrial.
[Imagem: Min Jae Lee et al. – 10.1039/D5EE06609C]

A transparência é tudo

A tecnologia de resfriamento radiativo, que tem atraído muita atenção principalmente para a construção civil, bloqueia simultaneamente a energia solar incidente e emite calor interno para o exterior, possibilitando o resfriamento passivo sem consumir eletricidade. No entanto, a maioria dos materiais de resfriamento radiativo desenvolvidos até agora eram opacos, o que os torna inadequados para aplicação em vidros de veículos, que são os principais pontos de entrada de calor.

Para superar essa limitação, a equipe desenvolveu uma película de resfriamento radiativo transparente, que mantém mais de 70% de transmitância de luz visível. Ao mesmo tempo, sua estrutura multicamadas reflete a radiação solar no infravermelho próximo e emite calor do interior do veículo na faixa do infravermelho médio.

Os testes confirmaram que a película suprime o aumento da temperatura dentro do veículo sem consumir energia da bateria e reduz o tempo necessário para atingir o conforto térmico, minimizando assim o consumo de energia, o que é importante sobretudo nos veículos elétricos.

“Este é o primeiro estudo a demonstrar experimentalmente que a tecnologia de resfriamento radiativo transparente pode ser aplicada de forma eficaz em ambientes veiculares reais,” disse o professor Seung Ko.