Amedida que a renda nospaíses em desenvolvimento continua a aumentar, a demanda por condicionadores de ar deve triplicar até2050. O aumento vai multiplicar o que já éuma importante fonte de emissaµes de gases de efeito estufa: o ar condicionado éatualmente responsável por quase 20 por cento do uso de eletricidade em edifa­cios ao redor o mundo.

Agora, a startup Transaera estãotrabalhando para conter essas demandas de energia com um ar condicionado mais eficiente que usa refrigerantes mais seguros para resfriar as casas. A empresa acredita que sua ma¡quina pode ter um quinto do impacto clima¡tico dos ACs tradicionais.

“O problema do ar condicionado éque a tecnologia ba¡sica não mudou muito desde que foi inventada há100 anos”, diz o engenheiro-chefe da Transaera, Ross Bonner SM '20.

Isso mudara¡ se a pequena equipe da Transaera for bem-sucedida. A empresa éatualmente uma das finalistas de uma competição global para redesenhar o ar condicionado. O vencedor da competição, denominado Global Cooling Prize, recebera¡ US $ 1 milha£o para comercializar suas ma¡quinas.

No centro do projeto da Transaera estãouma classe de materiais altamente porosos chamados estruturas meta¡licas orga¢nicas, ou MOFs, que retiram passivamente a umidade do ar enquanto a ma¡quina funciona. O cofundador Mircea Dincă, professor de energia da WM Keck no Departamento de Quí­mica do MIT, fez pesquisas pioneiras sobre MOFs, e os membros da equipe da empresa consideram o avanço comercial dos materiais uma parte importante de sua missão.

“Os MOFs tem muitos aplicativos em potencial, mas o que os impede éa economia da unidade e a incapacidade de cria¡-los em escala de maneira econa´mica”, diz Bonner. “O que a Transaera pretende fazer éser a primeira a comercializar MOFs em grande escala e liderar o avanço que leva os MOFs ao doma­nio paºblico.”

Os co-fundadores da Dincasão o CEO da Transaera, Sorin Grama SM '07, que também épalestrante no MIT D-Lab, e o CTO Matt Dorson, um engenheiro meca¢nico que trabalhou com o Grama em uma startup anterior.

“Estou apenas incentivado por essa ideia de criar algo revoluciona¡rio”, diz Grama. “Projetamos esses novos dispositivos, mas também estamos trazendo esse conhecimento material, com Mircea e nossos colaboradores, e combinando os dois para criar algo realmente novo e diferente.”

Grama e Dorson colaboraram anteriormente na Promethean Power Systems, que desenvolve soluções de refrigeração fora da rede para agricultores na andia. Atéo momento, a empresa instalou 1.800 sistemas de refrigeração que atendem cerca de 60.000 agricultores por dia. Depois de deixar o cargo de CEO em 2015, Grama voltou ao Instituto para lecionar no MIT D-Lab e servir como empresa¡rio residente no Martin Trust Center for MIT Entrepreneurship.

Durante esse tempo, Grama foi apresentado aos MOFs por Rob Stoner, o vice-diretor de ciência e tecnologia da Iniciativa de Energia do MIT e diretor fundador do MIT Tata Center.

Stoner apresentou o Grama a Dincă, que estava estudando MOFs desde que se juntou ao corpo docente do MIT em 2010 e cresceu a 16 km da cidade natal do Grama, na Romaªnia.

As propriedades intrigantes do MOF vão de sua grande área desuperfÍcie interna e da capacidade de ajustar com precisão o tamanho das pequenas ca¢maras que passam por elas. Dincadesenvolveu anteriormente MOFs com ca¢maras grandes o suficiente para capturar as moléculas de águado ar. Ele os descreveu como "esponjas com esteroides".

O Grama começou a pensar em usar o material para refrigeração, mas logo outro aplicativo se apresentou. A maioria das pessoas pensa que os condicionadores de ar apenas resfriam o ar em um ambiente, mas também secam o ar que estãoresfriando. As ma¡quinas tradicionais usam algo chamado evaporador, uma serpentina fria para puxar a águado ar por meio da condensação. A serpentina fria deve ser feita muito mais fria do que a temperatura desejada na sala para coletar a umidade. Dorson diz que puxar a umidade do ar consome cerca de metade da eletricidade usada pelos condicionadores de ar tradicionais.

Os MOFs da Transaera coletam umidade passivamente conforme o ar entra no sistema. O calor residual da ma¡quina éentão usado para secar o material MOF para reutilização conta­nua.

A Transaera foi fundada formalmente no ini­cio de 2018, e o Global Cooling Prize foi anunciado no final daquele ano. Centenas de equipes expressaram interesse e a Transaera acabou sendo selecionada como uma das oito finalistas e recebeu US $ 200.000 para entregar prota³tipos aos organizadores da competição.

Bonner ingressou na empresa em 2019 depois de explorar caminhos para ACs neutros em carbono como parte de uma aula de engenharia meca¢nica no MIT.

Quando a Covid-19 começou a varrer ospaíses ao redor do mundo, decidiu-se que os testes do Cooling Prize na andia seriam realizados remotamente. Para aumentar o desafio, os cofundadores não tiveram acesso ao laboratório em Somerville devido a restrições e estavam usando suas próprias ferramentas e oficinas para concluir os prota³tipos. Depois de enviar seus prota³tipos, a Transaera teve que ajudar os organizadores do Praªmio a instala¡-los por meio de um feed de va­deo ao vivo para testes de campo em vários locais na andia. A equipe diz que os resultados validaram a abordagem da Transaera e mostraram que o sistema teve um impacto clima¡tico significativamente menor do que as unidades de linha de base.

O sistema da Transaera também usou um refrigerante conhecido como R-32 com potencial de destruição da camada de oza´nio zero (ODP) e um potencial de aquecimento global cerca de três vezes menor do que outro refrigerante comumente usado.

O marco convenceu ainda mais a pequena equipe da Transaera de que eles estavam no caminho certo.

“Esse problema de ar-condicionado pode ter um impacto real e material na qualidade de vida das pessoas”, diz Dorson.

O Global Cooling Prize anunciara¡ seu vencedor no pra³ximo maªs. Independentemente do que acontea§a, a Transaera aumentara¡ a equipe este ano e fara¡ testes adicionais em Boston. A empresa tem trabalhado com grandes fabricantes que forneceram equipamentos para prota³tipos e mostraram aos fundadores como eles podem integrar seus dispositivos a s tecnologias existentes.

O trabalho ba¡sico da empresa com MOFs continuou, mesmo com o ar condicionado da Transaera se aproximando da comercialização. Na verdade, a Transaera recentemente recebeu uma bolsa da National Science Foundation para explorar caminhos mais eficientes para a produção de MOF com um laboratório no MIT.

“Os MOFs abrem muitas possibilidades para todos os tipos de dispositivos revoluciona¡rios, não apenas no ar condicionado, mas na captação de a¡gua, armazenamento de energia e supercapacitores”, diz Grama. “Esse conhecimento que estamos desenvolvendo pode ser aplicado a muitas outras aplicações no futuro, e sinto que estamos sendo pioneiros neste campo e empurrando o que háde mais moderno em tecnologia”.

Ainda assim, os fundadores da Transaera continuam focados em trazer seu AC para o mercado primeiro, reconhecendo que o problema que eles estãotentando resolver égrande o suficiente para mantaª-los ocupados por um tempo.

“Fica claro quando vocêolha para a faixa do mundo que estãonos tra³picos quentes e aºmidos, háuma classe média em crescimento e uma das primeiras coisas que eles querem comprar éum ar-condicionado”, diz Dorson. “O desenvolvimento de sistemas de ar condicionado mais eficientes éfundamental para a saúde das pessoas e do meio ambiente do nosso planeta.”