A tecnologia de bombas de calor tem 170 anos. Pascal acha que é hora de uma atualização.

Quando os resultados experimentais chegaram, eles confundiram Adam Slavney e Jinyoung Seo. Eles vinham testando uma nova classe de materiais para refrigeradores, condicionadores de ar e bombas de calor mais eficientes, uma missão que a indústria de aparelhos de refrigeração vem realizando há eras. As medidas dos materiais que a equipe estava testando não deveriam ser diferentes, mas foram.

“Por que essas coisas são diferentes? O que mudamos?” Slavney disse ao TechCrunch. “Tivemos uma ideia disso em cerca de três meses, mas não tivemos provas definitivas por um ano ou dois.”

Essa prova agora está sustentando a startup de Slavney, Pascal, onde ele é cofundador e CEO e Seo é cofundador e CTO. A empresa levantou recentemente US$ 8,5 milhões na sequência de sua rodada inicial, co-liderada pela Sazze Partners e LB Investment com a participação do KDB Silicon Valley, disse a empresa com exclusividade ao TechCrunch.

Uma geladeira ou bomba de calor com material de Pascal promete ser cerca de 20% mais eficiente que os modelos existentes, disse ele. (Tanto as bombas de calor quanto os refrigeradores usam a mesma tecnologia básica.) A startup assinou contrato com uma multinacional de bebidas para um piloto da tecnologia.

“Toda essa rodada de financiamento surgiu originalmente porque conseguimos um contrato com o cliente mais cedo do que esperávamos”, disse Slavney. Pascal está a caminho de entregar seu primeiro protótipo no início do próximo ano, enquanto o primeiro lote de refrigeradores mais polidos será lançado em 2028.

Os cientistas têm procurado refrigerantes melhores desde que existem refrigeradores. Mais recentemente, eles têm procurado compostos que não prejudiquem a atmosfera de uma forma ou de outra. Eles existem, mas também precisam ser pelo menos tão eficazes quanto os refrigerantes existentes.

“Temos brincado de acertar a toupeira com refrigerantes há 35, 40 anos”, disse Slavney. Os refrigerantes gasosos mais antigos, como o Freon, abriram um buraco na camada de ozônio, enquanto os mais novos, como o R-134a, ainda são gases de efeito estufa extremamente potentes. “É apenas uma esteira sem fim”, disse ele.

Uma alternativa que tem atraído a atenção dos pesquisadores é uma classe de materiais conhecidos como refrigerantes de estado sólido. Por serem sólidos, não conseguem escapar para a atmosfera, eliminando as preocupações climáticas e de ozônio que assombram os refrigerantes modernos. Os refrigerantes de estado sólido prometem tornar os refrigeradores e as bombas de calor mais eficientes. Eles funcionam de forma semelhante aos refrigerantes tradicionais, liberando calor quando comprimidos e absorvendo-o quando a pressão é liberada.

Antes de sua descoberta fortuita, Slavney e seus colegas da Universidade de Harvard pesquisavam os materiais. “Queríamos fazer algumas medições de alta pressão, e o instrumento que estávamos usando exigia que usássemos gás. Então usamos o gás e depois trocamos por um gás diferente e pensamos: por que eles são diferentes?” Slavney disse.

Após vários experimentos adicionais, a equipe percebeu que havia descoberto outro caminho em direção à refrigeração de estado sólido. Em vez de espremer um bloco sólido de material, as bombas de calor de Pascal comprimem um gás – dióxido de carbono – em um cartucho que contém um material semelhante a uma esponja, que Slavney disse ser proprietário.

À medida que o dióxido de carbono penetra no material poroso, as moléculas de gás dentro dos poros começam a ricochetear nas paredes. Essas colisões transferem energia para o material, aquecendo-o. Um trocador de calor então esgota parte desse calor. Execute-o ao contrário e o material absorve energia do trocador de calor e a transfere para as moléculas de dióxido de carbono.

Em um refrigerador Pascal, dois cartuchos funcionam ao mesmo tempo. Um absorve o calor do interior do refrigerador, transferindo-o para o dióxido de carbono, enquanto o outro retira o calor do dióxido de carbono e o transfere para o ar externo. Eventualmente, os cartuchos ficam muito quentes e muito frios, então o fluxo é invertido.

“O material é muito robusto”, disse Slavney. “Já fizemos ciclos até 300 mil vezes. É o equivalente a cerca de um ano de operação.”

Todo o sistema movimenta o calor de forma mais eficaz do que outros refrigerantes de estado sólido, o que significa que Pascal não precisa operar em altas pressões como outros refrigerantes de estado sólido podem exigir.

“Estamos usando sistemas convencionais para fazer isso”, disse Slavney. “Isso significa que acreditamos que podemos torná-lo barato e que podemos difundi-lo.”