TWISTER

Prototype of TWISTocaloric cooling with Energy Recovery based on natural rubber

La refrigeración y la calefacción es una necesidad básica, pero su funcionamiento habitual —y en constante auge— tiene un coste ambiental muy alto: el calentamiento global del planeta.

Es por eso que la UE ha impuesto una normativa estricta [Reglamento UE n.º 517/2014], para eliminar progresivamente el uso de gases fluorados, causantes del efecto invernadero.

De aquí viene que el problema de mantener fresco nuestro planeta sin aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero plantee un estimulante reto a los científicos.

Casi un 70% del consumo energético mundial se dedica a la calefacción y la refrigeración.

La dependencia de las fuentes de origen fósil es muy grande en las tecnologías de calefacción.

Los equipos de refrigeración utilizan gases con un alto potencial de calentamiento global (GWP).

Se están investigando muchas alternativas a la actual tecnología de refrigeración, que utiliza gases nocivos para el medio ambiente. Sin embargo, ninguna de ellas ha conseguido la madurez suficiente como para entrar en el mercado.

La investigación de materiales para la refrigeración elastocalórica (EC) —que incluye aleaciones metálicas, polímeros, etc.—muestra que estos pueden absorber y liberar calor cuando se someten a tensiones mecánicas cíclicas.

Los materiales EC presentan ventajas frente a otras alternativas basadas en efectos elastocalóricos o magnetocalóricos, puesto que es mucho más sencillo aplicar una tensión mecánica que un gran campo magnético o eléctrico.

El caucho natural se ha revelado como un refrigerante de estado sólido potencialmente disruptivo. Este material presenta un rendimiento elastocalórico excepcional.

El objetivo del proyecto TWISTER es seguir investigando en el diseño de una nueva tecnología de refrigeración y calefacción sin gas basada en refrigerantes de caucho natural.

Durante el desarrollo de nuestro anterior proyecto Semilla (2021 LLAV 00080), se ha descubierto que los efectos elastocalóricos se amplifican significativamente bajo torsión en lugar de tensión uniaxial, dando lugar al denominado efecto twistocalórico.

El propósito del proyecto TWISTER es desarrollar el primer prototipo de refrigeración twistocalórica con refrigerantes de caucho natural.

Este prototipo es una versión mejorada de nuestro último dispositivo elastocalórico basado en caucho natural, que actualmente funciona en un entorno de laboratorio.

Nuestro nuevo prototipo incorpora la torsión de los refrigerantes y combina tanto el estiramiento uniaxial como la torsión para maximizar la potencia de refrigeración y enfriar un circuito cerrado de agua (o de un líquido alternativo). Además, utiliza un sistema de recuperación de energía.

Hemos solicitado una patente europea EP25382371 (9 de abril de 2025).

El proyecto TWISTER pretende aprovechar las propiedades de elongación del caucho para crear un diseño de intercambiador de calor innovador, rentable y simplificado que permita una refrigeración más eficiente, y aplicable al diseño de dispositivos pequeños.

TWISTER es una solución limpia, basada en el caucho, un material natural que no libera gases a la atmósfera.

El uso del caucho en TWISTER favorece la economía circular, minimizando la generación de residuos.

TWISTER aumenta la eficiencia de refrigeración gracias al mecanismo de recuperación de energía.

TWISTER es una propuesta de I+D pensada para empresas líderes que quieren posicionarse al frente de la transición hacia sistemas de refrigeración y calefacción más sostenibles, integrando innovación y responsabilidad ambiental en su modelo de negocio.

Si tienes interés en conocer más detalles sobre el proyecto TWISTER y su aplicación, envía un correo a
functionalmaterials@ub.edu

Información de contacto

Equipo de proyecto

Eduard Vives Santa-Eulalia

Coordinador

Enric Stern Taulats

Científico emprendedor

Emma Valdés Martín

Investigadora

Toni Vives Cabaleiro

Ingeniero

Kübra Gürpinar

Investigadora

Colaboraciones

Nicolas Candau (e-Plascom – UPC)

Publicaciones destacadas

Emma Valdés, Enric Stern-Taulats, Nicolas Candau, Lluïs Mañosa, Eduard Vives. Enhancement of the Elastocaloric Performance of Natural Rubber by Forced Air Convection.
Polymers 16, 3078 (2024)
https://www.mdpi.com/2073-4360/16/21/3078

Nicolas Candau, Adele Zimmy, Eduard Vives, Maria Lluïsa Maspoch Elastocaloric Waste/Natural Rubber Materials with Various Crosslink Densities
Polymers 15, 2566 (2023)
https://www.mdpi.com/2073-4360/15/11/2566

Con el apoyo de:

Proyecto 2023 PROD 00071 financiado por: