Вчені розробляють нову, більш стійку техніку охолодження

Команда дослідників Національної лабораторії Лоуренса Берклі та Каліфорнійського університету Берклі розробила новий метод охолодження. Їх методика спирається на те, що вони називають «іонокалорійним циклом», рифом на калорійному циклі, який викликає зміну фази (як плавлення льоду), щоб охолонути або нагрівати навколишню ділянку. Методи, що включають калорійний цикл, як, наприклад, магніто- або електрокалоричне холодильне охолодження, вже існують, але потребують набагато більше місця та ресурсів, ніж вони варті. Вчені з Берклі, однак, продемонстрували, що використання іонів для стимулювання змін фази твердого до рідини створює більш ефективний ефект охолодження.

Поза охолодженням це не зовсім нова концепція. Ми вже використовуємо сіль - тип зарядженого іона - танути лід, який інакше зробив би дороги занадто небезпечними для їзди. Іонокалоричний цикл приносить цей ефект для охолодження, запускаючи струм через систему охолодження для переміщення іонів всередині, що змінює температуру плавлення матеріалу. Коли матеріал тане, він поглинає тепло з його навколишнього середовища, що призводить до зсуву температури. Коли його іони видаляються і матеріал повертається назад у свій твердий стан, він "дає" це тепло назад до його оточення.

Команда перевірила іонокалорний цикл, використовуючи сіль, виготовлену з йодом та натрієм, що розтопило б органічний етиленовий карбонат розчинника. Після застосування менше одного вольту заряду дослідники вимірювали вражаючий температурний зсув фаренгейта на 45 градусів (25 градусів Цельсія), що становить більш значний підйом температури, ніж звичайні методи. Тепер вони зацікавлені в поєднанні іонокалоричної методики з традиційним циклом холодильника Стірлінга.

Як було сказано раніше, наші нинішні методи охолодження працюють чудово - вони просто мають досить неприємні побічні ефекти. Звичайне охолодження передбачає видалення тепла з простору за допомогою газу, який охолонюється в міру розширення. Ці гази, багато з яких - це гідрофтор -парки (HFC), заборонені Міжнародною поправкою Кігалі, є жахливими для навколишнього середовища. Насправді, показано, що найпоширеніший HFC переживає зміну клімату в 3790 разів більше, ніж вуглекислий газ протягом 20-річного періоду.

Якщо припустити, що метод вчених Берклі продовжує досягти успіху в майбутніх тестах, це може допомогти США відійти від HFCS та інших шкідливих холодоагентів. У Сенаті минулого року зазначив, що нарешті зацікавлений у здійсненні дій, викладених у поправці Кігалі, які прагнуть замінити HFCS на більш стійкі рішення.