Chladničky a klimatizácie budú možno fungovať na úplne novom princípe

0

Typické chladiace systémy odvádzajú teplo z priestoru prostredníctvom plynu, ktorý sa ochladzuje, keď expanduje. Hoci je tento proces efektívny, niektoré plyny, ktoré pri ňom používame, sú obzvlášť nešetrné k životnému prostrediu. Nová metóda s názvom ionokalorické chladenie, vyvinutá výskumníkmi z Národného laboratória Lawrencea Berkeleyho a Kalifornskej univerzity v Berkeley v USA, využíva spôsob, ako sa energia ukladá alebo uvoľňuje, keď materiál zmení skupenstvo, napríklad keď sa pevný ľad zmení na kvapalnú vodu.

Ak zvýšime teplotu, blok ľadu sa roztopí. Jeden zo spôsobov, ako prinútiť ľad roztopiť sa bez toho, aby ste museli zvyšovať teplo, je pridať niekoľko nabitých častíc alebo iónov. Posýpanie ciest soľou, aby sa zabránilo tvorbe ľadu, je bežný príklad z praxe. Ionokalorický cyklus tiež používa soľ na zmenu skupenstva tekutiny a chladenie jej okolia.

Výskumníci modelovali teóriu ionokalorického cyklu, aby ukázali, ako by mohla konkurovať chladivám, ktoré sa dnes používajú, alebo dokonca zlepšiť ich účinnosť. Prúd prechádzajúci systémom by v ňom posúval ióny, čím by sa zmenila teplota topenia materiálu. Tím uskutočnil aj experimenty s použitím soli vyrobenej z jódu a sodíka na roztavenie etylénkarbonátu. Toto bežné organické rozpúšťadlo sa používa aj v lítiovo-iónových batériách a vyrába sa s použitím oxidu uhličitého ako vstupného materiálu. To by mohlo spôsobiť, že systém nebude mať len nulový GWP (global warming potential – potenciál globálneho otepľovania], ale dokonca negatívny.

V experimente bol nameraný teplotný posun o 25 stupňov Celzia prostredníctvom použitia menej ako jedného voltu náboja. Tento výsledok presahuje to, čo sa doteraz podarilo dosiahnuť inými kalorickými technológiami. Systémy kompresie pár, ktoré sa v súčasnosti používajú v chladiacich procesoch, sa spoliehajú na plyny, ktoré majú vysoký GWP, ako sú rôzne fluórované uhľovodíky (hydrofluorocarbon – HFC).

No krajiny, ktoré podpísali dodatok z Kigali, sa zaviazali znížiť produkciu a spotrebu HFC v priebehu nasledujúcich 25 rokov najmenej o 80 percent. Ionokalorické chladenie by im v tom mohlo výdatne pomôcť. Výskumníci teraz musia dostať technológiu z laboratória do praktických systémov, ktoré sa dajú komerčne použiť. Nakoniec by sa tieto systémy mohli využiť na vykurovanie aj chladenie. Výskum bol publikovaný v časopise Science.

Zdroj: sciencealert.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať