La refrigeración es hoy un tema de candente actualidad. Contra el tiempo hay que encontrar un método que permita reemplazar el gas "clorofluorocarbono" (CFC), gran responsable de los agujeros que se han producido en la capa de ozono de la atmósfera. La solución no es fácil. Los gases de reemplazo que se han estado ensayando son también poderosos contribuyentes al efecto invernadero, mientras que otros son tóxicos y algunos incluso explosivos. En todo caso, cualquiera que sea el gas utilizado, el sistema de refrigeración sería el mismo: un gas comprimido que enfría al permitirle expandirse. Si se encontrara un sistema de refrigeración, que se basara en otro principio, se podría prescindir de todos estos gases de efectos tan nocivos. En resumen, si es posible una nueva tecnología para enfriar,esta seria muy bien acogida.

La empresa inglesa llamada Borealis Technical, afirma que ya tiene una solución (New Scientist, Enero 24, 1998). Su tecnología se basa en un aparato eléctrico llamado "diodo vacío". Desarrollado con el nombre de "Chip Frío" que enfría en la misma forma que sucede en una taza de café, en que las moléculas calientes se evaporan de su superficie. El Chip Frío, contiene dos delgados films, separados por una fina capa de vacío. Aplicando un voltaje a través de él, los electrones más energéticos en el lado negativo "hierven", llevando su energía cinética al lado positivo del aparato. En la medida que los electrones más calientes se van, el lado negativo o cátodo se enfría. Al contactar el cátodo con una placa de metal, se consigue construir un refrigerador seguro y sin substancias químicas. La energía extra del ánodo positivo, se disipa como calor.

Este fenómeno conocido como "termiónico", no es en realidad un descubrimiento nuevo. Thomas Edison los describió en el año 1883. Pero el efecto fue ignorado hasta que Herald Mahan un físico de la Universidad de Tennesse publicó un trabajo sobre este tema en 1994.

Los resultados no eran muy alentadores, ya que el mismo Mahan concluía que la refrigeración termiónica no era factible. El sostenía que tendría que administrarse demasiada energía para lograr que los electrones dejaran la superficie, por lo que nunca seria el proceso eficiente a la temperatura del ambiente. Sin embargo, recientemente el mismo autor, al leer la patente que logró Boreallis, ha cambiado de idea y sostiene si los resultados son correctos, el aparato podría funcionar.

Mahan en su trabajo visualizaba dos grandes obstáculos para el proceso termiónico a temperatura ambiente. El primero es encontrar materiales que emitieran electrones con la facilidad requerida. Borealis para solucionar este problema, se basó en el trabajo, James Dye profesor de la Michigan State University, que visualiza dos clases de compuestos raros pero relacionados, llamados electrides y alcalides. Los electrides son sales de metales alcalinos como el litio, el sodio y el cesio, que tienen un sólo electrón en su órbita externa. Estos electrones fácilmente se pierden, haciendo fácil su salida del material. Dye consigue la función de trabajo a niveles tan bajos como a 0.2 electronvolts, lo que es lo suficientemente bajo como para conseguir la emisión termiónica a -80º C.

"La verdad es que no entendemos la naturaleza de esta emisión de electrones fríos", dice Dye. "Lo curioso es que si se utilizan materiales muy puros, no es posible reproducir los resultados, lo que nos hace pensar que este se debe a algún agregado que no conocemos".

El otro problema está en la construcción del aparato, ya que se necesita un espacio de un milímetro entre los electrodos. Ello debido a que si se reduce el espacio, menos energía se necesita para que salten los electrones. Sin embargo, los técnicos de Borelis piensan que ello no es un problema imposible de abordar.

La compañía, en el año recién pasado, ya presentó en Texas el primer aparato. Según ellos, este no estaba construido con los materiales óptimos y el espacio entre los electrodos todavía era demasiado grande como para ser eficiente. Sin embargo, funcionó y produjo un enfriamiento instantáneo. Ahora están preparando el prototipo definitivo y Frigidaire está interesado en él, siempre que trabaje con la eficiencia que se ha pregonado. Si todo ello resulta, indudablemente que se trata de una verdadera revolución en la industria de refrigeración.

Un refrigerador convencional, opera entre un 30 a un 50% de su máxima eficiencia teórica. De acuerdo a los cálculos del Chip Frío, este funcionaría al 80% de su eficiencia teórica. Enfriaría más y además sería absolutamente silencioso, sin partes que se movieran, como para que pudiera echarse a perder.

Pero no serían sólo los refrigeradores los que se beneficiarían con este descubrimiento. El pequeño tamaño del Chip Frío, sería el ideal para enfriar los microprocesadores. Actualmente el calor es el principal problema en el diseño de los chips complejos, que generan más calor que una lámpara halógena. Con esta nueva tecnología que mejora el proceso de enfriamiento, permitiría la fabricación de computadores más rápidos y más poderosos. La Boeing esta también interesada en disponer de enfriadores livianos para enfriar los alimentos y el equipo eléctrico de las líneas aéreas.

Según los técnicos de Borealis, si todo va bien, se podría estar listo para iniciar la producción en masa en los próximos 24 meses o aún antes. Ojalá que así sea para beneficio de todos.