Ionokalorično hlađenje: potpuno novi način održavanja niske temperature
Američki istraživači predstavili su teoriju ciklusa koji poboljšava učinkovitost rashladnih uređaja i čuva planet
Tipični rashladni sustavi prenose toplinu iz prostora putem plina koji se hladi dok se širi na određenu udaljenost. Koliko god ovaj proces bio učinkovit, neki od odabranih plinova koje koristimo također su posebno nepovoljni za okoliš.
Sol za promjenu faze
No, nova metoda istraživača američkog Nacionalnog laboratorija Lawrence Berkeley i Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyju koristi prednost načina na koji se energija pohranjuje ili oslobađa kad materijal promijeni fazu, na primjer kad se čvrsti led pretvori u tekuću vodu.
Povećate li temperaturu komada leda, otopit će se. A topljenje apsorbira toplinu iz svoje okoline, učinkovito ga hladeći. Jedan od načina da se led otopi bez potrebe za pojačavanjem topline je dodavanje nekoliko nabijenih čestica, iona. Posipanje cesta solju kako bi se spriječilo stvaranje leda tipičan je primjer. Ionokalorični ciklus također koristi sol za promjenu faze tekućine i hlađenje okoline.
Teorija ionokaloričnog ciklusa
Dosad nitko nije uspješno razvio alternativno rješenje koje stvari čini hladnim, radi učinkovito, sigurno je i ne šteti okolišu. No, sad su američki istraživači u časopisu Science predstavili svoju teoriju ionokaloričnog ciklusa koji poboljšava učinkovitost rashladnih uređaja. Struja koja prolazi kroz sustav pomiče ione u njemu, pomičući točku taljenja materijala kako bi se promijenila temperatura.
Istraživači su u pokusima koristili sol napravljenu od joda i natrija za topljenje etilen karbonata. Ovo uobičajeno organsko otapalo koristi se u litij-ionskim baterijama, a proizvodi se korištenjem ugljičnog dioksida kao ulazne tvari. A to bi moglo smanjiti potencijal globalnog zagrijavanja (GWP) sustava ili ga čak učiniti negativnim.
Rashladni procesi
Temperaturni pomak od 25 Celzijevih stupnjeva izmjeren je primjenom manje od jednog volta naboja, što premašuje rezultate svih drugih kalorijskih tehnologija.
Sustavi kompresije pare koji se trenutno koriste u rashladnim procesima oslanjaju se na plinove koji imaju visok GWP, poput različitih fluorougljikovodika (HFC). Zemlje koje su potpisale amandmane iz Kigalija obvezale su se smanjiti proizvodnju i potrošnju HFC-a za najmanje 80 posto u sljedećih 25 godina, a ionokalorično hlađenje moglo bi odigrati veliku ulogu u tome.
