Capítulo 1. Efeito Magnetocalórico 29
baratos e que apresentem um grande EMC. Nessa busca, um acontecimento notável
ocorreu em 1997, quando Gschneider e Pecharsky descobriram um efeito
magnetocalórico gigante (EMCG) na liga Gd
5
Si
2
Ge
2
, sendo duas vezes maior do que no
Gd. Esta liga permite não somente uma melhora na eficiência em refrigeradores
magnéticos em larga escala, mas também abre as portas para pequenas aplicações, tais
como ar condicionado de casas e carros
[12]
. No entanto, a temperatura de Curie desta
liga é aproximadamente 276 K, a qual é bem inferior a do Gd (294 K), tornando difícil a
utilização desta liga em refrigeradores magnéticos a temperatura ambiente. Neste
contexto, muito esforço tem sido dispensado na busca de outros materiais que
apresentem EMCG, especialmente materiais sem a presença de elementos terras-raras.
Estão sendo estudados também compostos de lantanídeos, diferentes dos baseados
em gadolínio-silício-germânio, com semimetais ou metais de transição, como lantânio-
ferro-cobalto-silício e lantânio-ferro-silício-hidrogênio, entre outros. Todas essas
combinações apresentam, em certo grau, os problemas mencionados acima, porém, são
um pouco mais baratas. Um quilo desses compostos custa em média US$ 1.300, com
exceção do Gd-Si-Ge, que se aproxima do preço do Gd puro (os valores podem cair nas
compras em grande escala, mas a proporção entre os preços pouco mudaria)
[6]
.
Outra classe de compostos em estudo é a dos semimetais e metais de transição
sem lantanídeos, como níquel-manganês-gálio, também com preço médio de US$
1.300/kg. Em torno de 27 ºC, temperatura com máximo EMC para estes compostos, 1
kg de Ni-Mn-Ga é capaz de retirar até 452 calorias de um reservatório térmico. Em
contrapartida, essa excelente eficiência é limitada a apenas 2 ºC em torno da
temperatura de máximo EMC, reduzindo drasticamente o poder de resfriamento relativo
(RCP). Alguns compostos, como o manganês-arsênio-antimônio (cerca de US$
2.600/kg), são tóxicos demais para uso doméstico.
Um material que atrai a atenção de pesquisadores são as manganitas, ou óxidos de
manganês. Essas substâncias têm interessantes propriedades, como a capacidade de se
tornarem condutoras ou isolantes dependendo de estarem ou não sob ação de um campo
magnético. Sua principal vantagem é o baixo custo (cerca de US$ 130/kg), além de
pouco reagir com o oxigênio do ambiente, pois já são óxidos. Seu poder de
resfriamento, contudo, é cerca de metade do obtido para Gd puro, além de possuírem
baixa condutividade térmica
[6,12]
.