Qurie quiere reinventar el aire acondicionado con refrigeración electrocalórica de estado sólido

La refrigeración es una infraestructura invisible pero crítica en la economía moderna. Desde edificios y supermercados hasta vehículos eléctricos y centros de datos, casi todo depende de sistemas capaces de mover calor de un lugar a otro.

El problema es que la mayoría de estas máquinas siguen funcionando con el mismo principio desde hace décadas: compresores mecánicos y refrigerantes químicos. Esa tecnología funciona bien, pero consume mucha energía y depende de gases que están cada vez más regulados por su impacto climático.

La startup alemana Qurie, con sede en Freiburg, está explorando una alternativa radical: refrigeración electrocalórica de estado sólido, una tecnología que podría enfriar sin compresores ni refrigerantes convencionales.

Por qué el modelo actual de refrigeración enfrenta presión

Los sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) y los refrigeradores domésticos suelen funcionar mediante ciclos de compresión de vapor. En este proceso, un compresor hace circular un refrigerante que absorbe y libera calor al evaporarse y condensarse.

Aunque es una tecnología madura, presenta dos problemas principales:

• Impacto ambiental: muchos refrigerantes tienen alto potencial de calentamiento global si se liberan a la atmósfera.
• Complejidad mecánica y consumo energético: los compresores requieren piezas móviles y energía considerable para funcionar.

Investigadores del instituto Fraunhofer señalan que las bombas de calor de estado sólido basadas en materiales caloricos pueden operar sin refrigerantes dañinos, lo que abre la puerta a sistemas de calefacción y refrigeración más sostenibles.

El principio detrás de la refrigeración electrocalórica

La tecnología que desarrolla Qurie se basa en el efecto electrocalórico, un fenómeno físico presente en ciertos materiales.

Cuando se aplica un campo eléctrico a estos materiales, sus dipolos eléctricos internos se alinean y la temperatura del material aumenta. Cuando el campo eléctrico se retira, el orden interno disminuye y el material se enfría incluso por debajo de su temperatura inicial.

Si ese proceso se repite en ciclos y se conecta a un sistema que transfiera calor entre un lado caliente y uno frío, el dispositivo puede funcionar como una bomba de calor o un sistema de refrigeración.

Esto cambia varios elementos clave frente al aire acondicionado tradicional:

• El enfriamiento proviene de materiales activados por campos eléctricos, no de compresión de gases.
• El sistema puede diseñarse como dispositivo de estado sólido con menos partes móviles.
• Puede utilizar fluidos inocuos como el agua para transferir calor, en lugar de refrigerantes de alto impacto climático.

La base científica: investigación del ecosistema Fraunhofer

El desarrollo de Qurie surge del entorno de investigación del Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques (Fraunhofer IPM) en Alemania.

En ese ecosistema científico, el grupo de caloric systems investiga sistemas de calefacción y refrigeración basados en materiales electrocalóricos, magnetocalóricos o elastocalóricos que funcionan sin refrigerantes perjudiciales.

Uno de los proyectos clave ha sido el programa ElKaWe, en el que varios institutos Fraunhofer colaboraron para desarrollar:

• nuevos materiales electrocalóricos
• arquitecturas de dispositivos
• demostradores de bombas de calor de estado sólido

Estos sistemas prometen alta eficiencia energética y eliminación de refrigerantes dañinos, dos factores críticos para el futuro del sector HVAC.

Además, la investigación incluye nuevos métodos de transferencia térmica —como diseños avanzados similares a heat pipes— para mover calor de forma eficiente entre las partes caliente y fría del dispositivo, un desafío clave en la refrigeración de estado sólido.

Dónde podrían aparecer primero estos sistemas

Aunque la refrigeración electrocalórica todavía está en fase emergente, los investigadores ya identifican varios sectores donde podría tener impacto.

Entre las aplicaciones potenciales se incluyen:

• Sistemas de climatización de edificios
• Refrigeradores domésticos e industriales
• Aire acondicionado automotriz, incluidos vehículos eléctricos

Todos estos mercados comparten dos características: un gran consumo energético para refrigeración y una presión regulatoria creciente para eliminar refrigerantes con alto impacto climático.

Para startups como Qurie, los primeros productos comerciales suelen centrarse en segmentos donde tamaño compacto, silencio o eficiencia energética ofrecen ventajas claras frente a los sistemas con compresores.

El papel de los inversores en la tecnología profunda

Convertir un avance científico en un producto industrial requiere tiempo, capital y una red de apoyo tecnológico. Por eso muchas startups de deep tech en Europa nacen cerca de instituciones de investigación y reciben inversión de fondos especializados en transferencia tecnológica.

Entre los actores que apoyan este tipo de proyectos destacan:

• High‑Tech Gründerfonds (HTGF), uno de los inversores seed más activos de Europa para startups tecnológicas.
• TT49, un fondo de transferencia tecnológica que financia empresas surgidas de investigación científica y ayuda a cubrir los largos ciclos de desarrollo típicos del deep tech.

Estos fondos están vinculados al ecosistema de innovación alemán y a iniciativas públicas diseñadas para convertir investigación científica en empresas tecnológicas competitivas.

El contexto global: innovar en refrigeración

La calefacción y la refrigeración representan una parte importante del consumo energético mundial. Mejorar la eficiencia en este sector es considerado clave para la transición energética.

Las bombas de calor, en particular, ya se consideran una tecnología central para la descarbonización cuando funcionan con electricidad procedente de fuentes renovables.

En ese contexto, la refrigeración electrocalórica es una de varias líneas de investigación que buscan crear sistemas de refrigeración de estado sólido capaces de sustituir la tecnología de compresores.

Todavía queda camino hasta la producción masiva, pero los avances recientes en materiales, gestión térmica y diseño de sistemas sugieren que las soluciones sin refrigerantes podrían convertirse en una opción viable durante la próxima década.

Si empresas como Qurie logran escalar estos prototipos, el resultado podría transformar la forma en que edificios, vehículos y electrodomésticos gestionan el calor —sin depender de compresores ni de gases refrigerantes.