Sistemas de refrigeração e climatização estão em praticamente todo lugar — prédios, carros, supermercados e equipamentos industriais. Apesar disso, a base tecnológica usada pela maioria desses sistemas mudou pouco nas últimas décadas.
Hoje, grande parte do ar‑condicionado e da refrigeração depende de compressores e gases refrigerantes que circulam em ciclos de compressão de vapor. Esse modelo funciona bem, mas traz dois problemas importantes: consumo elevado de energia e impacto ambiental caso os refrigerantes vazem.
A startup alemã Qurie, sediada em Freiburg, está tentando mudar esse cenário com uma abordagem totalmente diferente: refrigeração eletrocalórica de estado sólido, que elimina compressores e refrigerantes tradicionais.
O desafio dos sistemas de refrigeração atuais
A maioria dos equipamentos HVAC (a sigla usada para aquecimento, ventilação e ar‑condicionado) utiliza ciclos de compressão de vapor. Nesse processo, um gás refrigerante é comprimido e expandido para transferir calor de um ambiente para outro.
Esse método enfrenta dois desafios principais:
- Impacto ambiental: muitos refrigerantes podem contribuir para o aquecimento global se vazarem. Reguladores vêm restringindo esses compostos em vários países.
- Consumo de energia e complexidade mecânica: compressores têm peças móveis e exigem grande quantidade de eletricidade para funcionar.
Pesquisadores da rede Fraunhofer destacam que bombas de calor de estado sólido baseadas em materiais calóricos podem operar sem refrigerantes nocivos, tornando‑se uma alternativa promissora para sistemas de aquecimento e refrigeração mais sustentáveis.![]()
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Como funciona a refrigeração eletrocalórica
A tecnologia explorada pela Qurie se baseia no chamado efeito eletrocalórico.
Em certos materiais, aplicar ou remover um campo elétrico provoca uma mudança de temperatura.
- Quando um campo elétrico é aplicado, os dipolos elétricos do material se alinham e ele se aquece.
- Quando o campo é removido, a estrutura perde essa ordem e o material esfria abaixo da temperatura inicial.
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Se esse processo for repetido em ciclos e combinado com um sistema que transfere calor entre um lado quente e um lado frio, ele pode funcionar como uma bomba de calor ou sistema de refrigeração.
Essa abordagem tem diferenças importantes em relação ao HVAC tradicional:
- O resfriamento é gerado por materiais controlados por campo elétrico, não por compressão de gás.
- O sistema pode ser totalmente de estado sólido, com menos partes móveis.
- O transporte de calor pode usar fluidos inofensivos como água, em vez de refrigerantes de alto impacto climático.
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O papel da pesquisa do Fraunhofer
A base científica dessa tecnologia vem de projetos conduzidos na rede de institutos alemães Fraunhofer, referência mundial em pesquisa aplicada.
O grupo de sistemas calóricos do Fraunhofer IPM trabalha no desenvolvimento de bombas de calor e sistemas de refrigeração baseados em materiais eletrocalóricos, magnetocalóricos ou elastocalóricos.![]()
Um dos principais projetos nessa área foi o ElKaWe, que reuniu seis institutos Fraunhofer para desenvolver:
- novos materiais eletrocalóricos
- arquiteturas de dispositivos
- protótipos de bombas de calor
O objetivo foi demonstrar que sistemas de estado sólido podem oferecer alta eficiência energética e operação sem refrigerantes prejudiciais.![]()
Outro foco importante da pesquisa é melhorar a transferência térmica, elemento crítico para tornar essa tecnologia competitiva em aplicações reais.
Onde a tecnologia pode ser aplicada primeiro
Embora ainda esteja em fase de desenvolvimento, pesquisadores já apontam vários usos possíveis para sistemas eletrocalóricos. Entre eles:
- climatização de edifícios
- geladeiras domésticas e industriais
- ar‑condicionado automotivo, inclusive em veículos elétricos
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Esses setores compartilham duas características: alto consumo de energia para resfriamento e pressão crescente para eliminar refrigerantes prejudiciais ao clima.
Para startups como a Qurie, as primeiras aplicações comerciais costumam surgir em nichos onde tamanho compacto, operação silenciosa ou eficiência energética oferecem vantagens claras em relação aos sistemas tradicionais com compressor.
Por que investidores estão apostando nessa área
Levar tecnologias de refrigeração de estado sólido do laboratório ao mercado exige tempo, capital e engenharia avançada. Por isso, startups desse tipo costumam receber apoio de investidores ligados ao ecossistema científico.
Entre eles estão:
- High‑Tech Gründerfonds (HTGF), um dos investidores seed mais ativos da Europa em startups de tecnologia.
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- Tech‑Transfer Fund TT49, criado para apoiar empresas deep‑tech originadas de pesquisa científica e ajudá‑las a superar ciclos longos de desenvolvimento.
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Esses fundos fazem parte de um sistema alemão voltado à transformação de pesquisa em empresas inovadoras — algo essencial para tecnologias complexas como novos sistemas de climatização.
O que está em jogo para o futuro da refrigeração
A climatização representa uma parcela significativa do consumo global de energia. Tornar esse setor mais eficiente é considerado fundamental para a transição energética.
Bombas de calor já são vistas como tecnologia-chave para aquecimento e resfriamento sustentáveis quando alimentadas por eletricidade renovável.![]()
Nesse contexto, soluções como a refrigeração eletrocalórica de estado sólido surgem como possíveis sucessoras dos sistemas baseados em compressores.
Ainda existem desafios de engenharia e escala industrial. Mas avanços recentes em materiais, gestão térmica e design de sistemas indicam que refrigeração sem gases e sem compressores pode se tornar viável ao longo da próxima década.
Se startups como a Qurie conseguirem transformar protótipos de laboratório em produtos industriais, a forma como resfriamos prédios, carros e eletrodomésticos poderá mudar profundamente.
