Colossal Barocaloric Effect in Fatty Acids: Eco-Friendly Refrigerants for Use in Alternative Cooling Technologies
Efeito Barocalórico Colossal em Ácidos Graxos: Refrigerantes Ecológicos para Tecnologias de Resfriamento Alternativas
Autores:
- William Imamura
- Flavio Clareth Colman*
- Gustavo Hannoun Giudai
- Erik Oda Usuda
- Cleber Santiago Alves*
- Silvia Luciana Favaro*
- Rita de Cássia Colman Simões
- Antonio Medina Neto
- Lucio Cardozo-Filho
- Eduardo Radovanovic*
- Jean Rodrigo Bocca
- Alexandre Magnus Gomes Carvalho
* Pesquisadores NAPI EZC
Publicado: 09 de julho de 2025
Abstract
Most current cooling systems are based on mechanical compression and expansion processes that use halocarbons as the primary refrigerants. These refrigerants contribute to global warming, leading the scientific community to research and develop eco-friendly technologies. One of these alternative technologies is based on the barocaloric effect. Promising materials for barocaloric applications are categorized into different classes, including polymers, intermetallic compounds, plastic crystals, and n-alkanes. In this study, we reported large to colossal values of the barocaloric effect for a new class of promising material: fatty acids. The myristic, palmitic, and stearic acids were investigated by direct measurements. The reversibility of the phenomena was investigated, both near and far from the liquid–solid phase transition. Furthermore, the fatty acids reached large values of the barocaloric effect in solid–solid processes and colossal values in liquid–solid transitions. Thus, it results in a broad range of usable temperatures.
Resumo
A maioria dos sistemas de resfriamento atuais é baseada em processos de compressão e expansão mecânica que utilizam halocarbonetos como principais refrigerantes. Esses refrigerantes contribuem para o aquecimento global, o que tem levado a comunidade científica a pesquisar e desenvolver tecnologias ecologicamente corretas. Uma dessas tecnologias alternativas é baseada no efeito barocalórico. Materiais promissores para aplicações barocalóricas são classificados em diferentes grupos, incluindo polímeros, compostos intermetálicos, cristais plásticos e n-alcanos. Neste estudo, relatamos valores grandes a colossais do efeito barocalórico para uma nova classe de material promissora: os ácidos graxos. Os ácidos mirístico, palmítico e esteárico foram investigados por meio de medições diretas. A reversibilidade dos fenômenos foi analisada tanto próxima quanto distante da transição de fase líquido–sólido. Além disso, os ácidos graxos apresentaram valores elevados do efeito barocalórico em processos sólido–sólido e valores colossais nas transições líquido–sólido, resultando assim em uma ampla faixa de temperaturas utilizáveis.
Essa pesquisa
contribui para as seguintes ODS:
