Un proyecto escolar en Tamaulipas culminó en un prototipo de “minisplit” hecho con materiales reciclados de bajo costo.
Un aire acondicionado es un dispositivo diseñado para controlar y regular la temperatura, humedad y calidad del aire en un espacio cerrado. Su función principal es proporcionar frescura en ambientes cálidos, aunque muchos modelos también incluyen funciones de calefacción, lo que los hace útiles durante todo el año.
Estos dispositivos requieren grandes cantidades de electricidad para su funcionamiento, lo que incrementa la demanda energética, especialmente durante los meses más calurosos. En países donde la electricidad proviene principalmente de fuentes no renovables, como plantas de carbón o de gas, este aumento en el consumo contribuye directamente a las emisiones de gases de efecto invernadero.
Sin embargo, el pasado 22 de mayo se dio a conocer un invento de cinco estudiantes de la preparatoria municipal de Altamira en Tamaulipas, quienes a través de una convocatoria escolar que buscaba la invención de un impacto positivo en la sociedad y a su vez, al medio ambiente local, crearon el prototipo de “Eco Freezer Slim” una variante de aire acondicionado que funciona sin energía eléctrica.
Una solución ecológica al calor
El invento fue obra de los estudiantes Milena Desiré Romero Vázquez, Aimar Izaguirre, Óscar David Macías Galicia, Lorenzo Antonio Méndez Tolentino y Juan Rubén Zarate Alejo, los cuáles comenzaron a hacer pruebas con un dispositivo capaz de reducir la temperatura en los periodos de calor utilizando materiales reciclables.
El dispositivo se ensambla principalmente con cartones reciclado para formar su estructura y botellas de PET usadas para canalizar el flujo de aire a través del sistema, porque cuando pasa el aire caliente sobre las botellas este reduce ligeramente el aire caliente convirtiéndolo en aire fresco, pues funciona bajo el principio físico conocido como efecto Joule-Thomson.
Es por ello, que se recomienda colocar el Eco Freezer Slim cerca de una ventana que le permita obtener la mayor corriente de aire caliente posible para que funcione con mayor eficiencia.
“El proyecto consiste en un prototipo que funciona a través de un aire constante, que al pasar por el prototipo se vuelve un aire más frío, es para que esté más fresco el lugar y evitar un golpe de calor”, comentó el estudiante Juan Rubén Zarate Alejo.
Los cinco jóvenes hicieron las primeras pruebas del dispositivo en sus propias casas, quedando sorprendidos de su efectividad, pues de acuerdo con sus registros, el prototipo de su invento logró reducir la temperatura hasta 4 grados, situación que los motivó a seguir mejorando el dispositivo hasta hacerlo un producto rentable en el futuro.
¿Qué es el efecto Joule-Thomson?
Este efecto, también conocido como enfriamiento Joule-Thomson, describe el cambio de temperatura que ocurre cuando un gas se expande sin realizar trabajo externo ni intercambiar calor con el entorno. Este fenómeno ocurre típicamente en un proceso de expansión adiabática (sin transferencia de calor), en el que el gas pasa a través de una válvula o un orificio estrecho que conecta dos cámaras a diferentes presiones.
El impacto depende en gran medida de la temperatura y presión inicial del gas. Por ejemplo, gases comunes como el dióxido de carbono, el oxígeno y el nitrógeno suelen enfriarse al expandirse bajo condiciones normales, mientras que otros, como el hidrógeno y el helio, pueden calentarse al expandirse si la temperatura inicial es elevada.
Este comportamiento es explicado por las interacciones entre las moléculas del gas y las fuerzas atractivas o repulsivas que actúan entre ellas. Además, el punto a partir del cual un gas cambia de calentarse a enfriarse al expandirse se denomina “temperatura de inversión”.
El efecto Joule-Thomson tiene aplicaciones prácticas significativas, particularmente en la industria del enfriamiento y la licuefacción de gases. Es fundamental en los sistemas de refrigeración criogénicos, donde se utiliza para enfriar y licuar gases como el oxígeno, nitrógeno o gas natural.