A capacidade do homem de gerar frio para conservar alimentos foi uma revolução no século 20 e se tornou indispensável. Há décadas o refrigerador é um equipamento fundamental para a sociedade moderna, servindo como indicador da qualidade de vida. Mas, sofisticados em seu design, os refrigeradores convencionais apresentam limitações que desafiam o avanço científico e tecnológico.

A crise energética mundial e a preocupação ecológica também exigem sistemas mais eficientes e métodos alternativos de refrigeração. É nesse nicho que atua há mais de 20 anos a equipe de pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) que coordena o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) em Refrigeração e Termofísica.

O INCT em Refrigeração e Termofísica integra o Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCTs), criado no final de 2008 numa parceria entre CNPq/MCT, fundações estaduais de amparo à pesquisa, os ministérios da Saúde e da Educação, BNDES e Petrobrás. O Programa tem hoje 123 institutos em todas as regiões brasileiras e tem metas ambiciosas e abrangentes em termos nacionais, como possibilidade de mobilizar e agregar, de forma articulada, os melhores grupos de pesquisa em áreas de fronteira da ciência e em áreas estratégicas para o desenvolvimento sustentável do País; impulsionar a pesquisa científica básica e fundamental competitiva internacionalmente; estimular o desenvolvimento de pesquisa científica e tecnológica de ponta associada a aplicações para promover a inovação e o espírito empreendedor, em estreita articulação com empresas inovadoras, nas áreas do Sistema Brasileiro de Tecnologia (Sibratec).

A principal missão do INCT em Refrigeração e Termofísica é d esenvolver soluções criativas e inovadoras em tecnologias de refrigeração. E para isto, as pesquisas se voltam para a melhor compreensão e domínio dos fenômenos relacionados à produção de frio (com estudos sobre a física de transferência do calor, por exemplo) e desenvolvimento de novas aplicações e tecnologias.

Os projetos do Instituto serão coordenados pela equipe do Polo de Laboratórios de Pesquisa em Refrigeração e Termofísica, ligado ao Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC. O setor reúne cerca de 100 pessoas, entre professores, pesquisadores, técnicos e estudantes.

Desafios

A produção de sistemas de refrigeração mais eficientes do ponto de vista energético, com produção de frio com menor consumo de energia elétrica, tem um forte apelo ambiental. As geladeiras estão presentes na grande maioria dos lares e, apesar de um consumo individual de energia relativamente baixo, têm participação importante na matriz energética nacional. A parcela de energia elétrica consumida pelo setor residencial em aplicações de refrigeração, essencialmente refrigeradores domésticos, é estimada em 8% da energia elétrica consumida no país.

Além disso, ainda hoje grande parte da produção de frio é feita por compressão mecânica de vapor, uma tecnologia que existe há mais de um século. Desenvolver novas formas de gerar frio estão entre os desafios dos projetos, que atuam em parceria com a indústria de refrigeração – e a partir do Instituto vão trabalhar com o Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina (CEFET/SC) e a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

Metamorfose

O domínio cada vez maior do conhecimento faz também com que os pesquisadores vislumbrem mudanças nos conceitos relacionados à refrigeração doméstica – e pensem em metamorfoses na clássica geladeira. Ao invés de reservar espaço para esse equipamento na cozinha, imagine gavetas refrigeradas em armários, atendendo a necessidade de diferentes temperaturas. Ao invés de um frigobar no quarto, gavetas resfriadas. Aplicações avançadas, como roupas e calçados com capacidade de resfriamento, são também vislumbradas, assim com o maior controle sobre o condicionamento de ambientes.

Outra demanda importante que o grupo busca atender é a necessidade de miniaturizar os sistemas de refrigeração. Como a alta temperatura é inimiga da eletrônica, quanto maiores os níveis de temperatura, menor o tempo de vida e menor a capacidade de processamento de um computador, por exemplo, entre os 15 laboratórios da UFSC que participam do projeto, um deles proporciona estudos para miniaturização de sistemas de refrigeração a partir do desenvolvimento e de ensaios de pequenos trocadores de calor para o resfriamento de componentes como chips de computadores.

Atrair pesquisadores nacionais e internacionais, gerando programas avançados de cooperação científica, e formar profissionais competentes e empreendedores são também metas do novo instituto. “A visão do grupo é ser referência na geração de conhecimentos avançados em refrigeração”, frisa o professor Alvaro Prata, pesquisador que em 2008 assumiu a reitoria da UFSC, mas não abriu mão de responder pela coordenação do novo instituto, formado a partir do grupo de pesquisa que ajudou a fundar há mais de 20 anos.

Parceria universidade-empresa

O Polo, setor que abriga o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Refrigeração e Termofísica da UFSC, é um conjunto de 15 laboratórios de ponta. É um prédio que conta com 2,5 mil metros quadrados e foi construído em colaboração com a Embraco, líder no campo de refrigeração. Contou também com apoio de agências governamentais de fomento à pesquisa e pós-graduação Finep e Capes, da Fundação de Ensino e Engenharia de Santa Catarina (Feesc) e da Fundação de Apoio à Pesquisa Científica e Tecnológica do Estado de Santa Catarina (Fapesc).