O engenheiro Álvaro Casi Satrústegui desenvolveu em sua tese de doutorado, lida na Universidade Pública de Navarra (UPNA), um sistema de subresfriamento termoelétrico como uma alternativa mais eficiente e menos poluente aos sistemas de refrigeração atuais. A pesquisa foi dirigida pelo professor David Astrain Ulibarrena e pelo professor Miguel Araiz Vega, ambos do Departamento de Engenharia da UPNA e o primeiro, também membro do Institute of Smart Cities (ISC). A tese, com menção internacional, obteve a classificação máxima, destacando-se “cum laude”.

Conforme explica o autor da tese, o impacto ambiental dos atuais equipamentos de refrigeração é produzido pela emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera, agravada também pela demanda cada vez mais elevada. As emissões devem-se, por um lado, ao consumo elétrico do sistema de refrigeração e, por outro, à fuga de refrigerantes com elevado potencial de aquecimento global das instalações. “Com o objetivo de reduzir as emissões dos equipamentos de refrigeração, existem duas linhas de ação principais: o uso de refrigerantes naturais com baixo poder de aquecimento global, como o dióxido de carbono, e o desenvolvimento de equipamentos mais eficientes para reduzir o consumo de eletricidade do sistema de refrigeração sistemas”, indica o novo médico da UPNA.

A tese de Álvaro Casi combina as duas linhas de atuação descritas, centrando-se no desenvolvimento de um sistema de subarrefecimento termoelétrico para melhorar a eficiência de um ciclo de refrigeração por compressão de vapor que utiliza dióxido de carbono em estado transcrítico como refrigerante. “Essa combinação de tecnologias se apresenta como uma solução inovadora e promissora para a redução de emissões dos equipamentos de refrigeração e é possível graças à robustez, escalabilidade, controlabilidade e versatilidade oferecidas pelos sistemas termoelétricos”, explica o médico.

Álvaro Casi, na UPNA.

Aumento da capacidade de refrigeração e melhoria na eficiência do sistema

Em sua tese, Álvaro Casi projetou, construiu e incorporou um sistema de subresfriamento termoelétrico em uma instalação experimental de refrigeração por compressão de vapor que utiliza dióxido de carbono no estado transcrítico como refrigerante (o referido gás é um refrigerante natural com baixíssimo potencial de aquecimento atmosférico) . A planta experimental foi testada em diferentes condições climáticas e operacionais para verificar o efeito do subresfriador termoelétrico na operação global do sistema. “A inclusão do sistema de subresfriamento termoelétrico resulta em um aumento da capacidade de resfriamento de até 20,8% e uma melhoria na eficiência do sistema de até 16,2%”, detalha o autor da tese.

Finalmente, devido à versatilidade e controlabilidade do subresfriador termoelétrico, esta tecnologia foi combinada com o trocador reaquecedor-subresfriador, com o objetivo de verificar o funcionamento do ciclo de compressão de vapor trabalhando com ambas as tecnologias simultaneamente. “Isso resulta em um aumento na capacidade de refrigeração de 22,5% e um aumento na eficiência de até 22,4%”, diz Álvaro Casi.

Conforme indica o novo doutor da UPNA, “os resultados desta tese mostram que a utilização de um sistema de subarrefecimento termoeléctrico é uma solução tecnologicamente viável para melhorar a eficiência dos sistemas de refrigeração por compressão de vapor com dióxido de carbono em estado transcrítico, reduzindo assim a emissão de gases com efeito de estufa emissões dos sistemas de refrigeração e contribuir para a produção de frio de forma sustentável e amiga do ambiente”.

Breve CV de Álvaro Casi

Álvaro Casi é licenciado em Engenharia Tecnológica Industrial e mestre em Engenharia Industrial pela Universidade Pública de Navarra. Durante o seu trabalho de investigação, foi beneficiário de uma bolsa de pré-doutoramento e de uma bolsa de mobilidade internacional do Governo de Navarra, bem como de uma bolsa da Fundação Fuentes Dutor, gerida pelo Colégio Oficial de Engenheiros de Navarra. Desfrutou de duas estadias durante a sua tese, uma delas desenvolvida no Grupo de Engenharia Térmica da Universidade Jaume I de Castellón e outra, na Universidade de Lisboa (Portugal).

Álvaro Casi Satrústegui tem 12 publicações científicas em revistas internacionais do JCR (Journal Citations Report), em cinco delas, como primeiro autor. Ele fez parte de 8 projetos de pesquisa e participou de 32 publicações em conferências internacionais, incluindo o 2022 European Thermoelectricity Congress, onde recebeu o prêmio de melhor apresentação de pôster da German Thermoelectricity Society. Ganhou também o prémio de melhor comunicação de dissertação de mestrado no concurso UPNA “En 3 minutos”.