Pesquisa abre caminho para era dos refrigeradores magnéticos

Graduado, mestre e doutor em Engenharia Mecânica, formações acadêmicas realizadas todas na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), o pesquisador e professor Fábio Pinto Fortkamp , recebeu o prêmio de Melhor Apresentação Pré-Gravada na International Conference on Caloric Cooling , conhecida como Thermag, principal evento científico internacional sobre tecnologias de resfriamento calórico e suas aplicações. Especialista em pesquisas sobre termodinâmica de misturas e refrigeração magnética, o cientista foi bolsista da CAPES, em diferentes momentos de sua trajetória acadêmica.

O que representa esta premiação?

A palavra que melhor descreve minha sensação de receber esse prêmio é ‘validação’. Nosso grupo de pesquisa fez uma aposta nesse tema de aprendizado de máquina em circuitos magnéticos e refrigeração magnética. Nós não encontramos muitos outros trabalhos sobre isso na literatura, então eu sentia muita incerteza sobre se valeria a pena perseguir essa ideia. O prêmio foi um indício de que esse tema é relevante, as ideias são boas e têm potencial para gerar outros trabalhos.

Como desenvolveu sua pesquisa?

Quando eu iniciei meu doutorado em 2014, eu esbarrei num problema: gostaria de desenvolver a próxima geração de refrigeradores magnéticos, uma tecnologia que tem alto potencial para ser mais eficiente que refrigeradores comuns, à base de compressores. Porém, a literatura está cheia de casos particulares e nenhum caso geral. Não existia nenhum modelo ‘geral’ de circuito magnético, algo que pudesse ser simulado igualmente em geometrias mais compactas e geometrias maiores. O meu doutorado foi focado em criar justamente isso: um procedimento matemático que pudesse ser aplicado a qualquer tamanho de ímã, e que pudesse ser integrado a modelos de outros componentes de refrigeradores magnéticos.

Em 2017, financiado pela CAPES com uma bolsa do Programa de Doutorado-Sanduíche no Exterior, passei seis meses na Universidade Técnica da Dinamarca (DTU). Usando a infraestrutura de lá e em contato com pesquisadores muito renomados da área, comecei, de fato, a colocar em prática a ideia. Assim, fiz um número massivo de simulações, testando os limites do meu modelo e a sua generalização. Paralelamente a isso, fiz um trabalho experimental que rendeu o artigo mais citado de minha carreira, publicado no International Journal of Refrigeration .

Qual a aplicabilidade de um circuito magnético de larga escala?

Um circuito magnético é composto de blocos de ímã e de ferro para gerar um campo magnético em uma região. Há muitas perguntas a responder: quanto de ímã? Quanto de ferro? Qual o tamanho de cada bloco? Qual a orientação? Existem muitos parâmetros. O aprendizado de máquina economiza tempo de computação: em vez de simular mil casos diferentes, é possível simular 100 e fazer o computador aprender o resto. O computador aprende como o campo magnético varia de acordo com cada parâmetro. Assim, é possível simular uma infinidade de casos em um intervalo de tempo muito pequeno.

Qual a contribuição social que sua inovação trará para a sociedade?

Quando uma pessoa comum vai comprar um refrigerador, em geral ela tem de optar por um produto sofisticado, que consome pouca energia, mas que é muito caro inicialmente, pois usa equipamentos caros. Ela também pode optar por um produto mais barato, mas que vai consumir muita energia. Esperamos que, com o uso dessa técnica, seja possível projetar circuitos magnéticos, e, em consequência, refrigeradores magnéticos, que vão ser otimizados, ou seja, vão ser muito eficientes, economizando energia no longo prazo, e vão usar pouco material, economizando no custo inicial. Tudo isso com baixo tempo de simulação e de projeto. O desafio é justamente encontrar uma forma de ‘ensinar’ o computador. Meu trabalho compara justamente duas maneiras de ensinar o computador, cada uma com vantagens e desvantagens. Ainda há um caminho pela frente para entender melhor isso

Qual papel da CAPES na sua trajetória acadêmica?

A CAPES sempre apoiou minha trajetória acadêmica. Primeiro como aluno de mestrado, depois com a bolsa de doutorado-sanduíche e, a seguir, com o pós-doutorado. Sempre senti muita liberdade científica para fazer justamente isso que fizemos: explorar ideias que prometem ser boas, e que precisam ser investigadas.

Quais seus planos no futuro?

Meus planos para o futuro são justamente perseguir essa frente e transformar as ideias geradas no meu doutorado e nesse prêmio em artigos de alto impacto. Nas minhas aulas, depois desse prêmio, tenho inclusive introduzido o assunto de aprendizado de máquina, tentando formar a próxima geração de engenheiros.

Legenda das imagens:
Banner: Imagem ilustrativa(Foto: iStock.com/Ladislavkubes)
Imagem 1: Professor e pesquisador Fábio Fortkamp. idealizador do refrigerador magnético (Foto: Arquivo Pessoal)
Imagem 2: Imagem da apresentação feita pelo pesquisador no THERMAG IX (Foto: Arquivo Pessoal)
Imagem 3: Foto de um circuito magnético compacto fabricado (Foto: Arquivo Pessoal)

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) é um órgão vinculado ao Ministério da Educação (MEC).
(Brasília – Redação CCS/CAPES)
A reprodução das notícias é autorizada desde que contenha a assinatura CCS/CAPES