Идеальный холодильник: ученые придумали совершенно новый метод охлаждения
Ученые изобрели новый метод охлаждения, который называется ионокалорическим охлаждением. Это новый способ снижения температуры, способный заменить существующие методы охлаждения более безопасным и экологичным процессом.
Обычные системы охлаждения отводят тепло с помощью жидкости, которая поглощает тепло при испарении, превращаясь в газ, который затем транспортируется по закрытой трубе и конденсируется обратно в жидкость. Несмотря на эффективность этого процесса, некоторые из материалов, используемых в качестве хладагентов, особенно вредны для окружающей среды. Но существует несколько способов заставить материал поглощать и отдавать тепловую энергию. Ученые представили новый метод охлаждения, который называется ионокалорическим охлаждением. Он эффективно охлаждает окружающую среду и является более безопасным и экологичным процессом охлаждения, утверждают ученые. Исследование опубликовано в журнале Science, пишет ScienceAlert.
У Фокус. Технологии появился свойTelegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Ионокалорическое охлаждение использует принцип хранения или высвобождения энергии при изменении состояния вещества, например, при превращении льда в жидкую воду. Если повысить температуру льда, то он растает. Таяние поглощает тепло из окружающей среды, эффективно охлаждая ее.
Заставить лед растаять без повышения температуры можно с помощью добавления заряженных частиц под названием ионы. Примером такого процесса является посыпание солью дорог зимой, чтобы лед не мог образоваться. Ионокалорический цикл также использует соль для изменения состояния жидкости и охлаждения окружающей среды.
По словам ученых, проблема хладагентов остается нерешенной. Нет решения, которое бы обеспечивало охлаждение, работало эффективно, было безопасным и не наносило вред окружающей среде. Ученые считают, что ионокалорический цикл имеет потенциал для достижения всех этих целей, если его правильно реализовать.
Ученые смоделировали теорию ионокалорического цикла, чтобы показать, как он потенциально может конкурировать с используемыми сегодня хладагентами или даже превзойти их по эффективности. Электрический ток, проходящий через систему, перемещает ионы, смещая точку плавления вещества и изменяя температуру. Ученые также провела эксперимент с использованием соли, полученной из йода и натрия, для плавления этиленкарбоната. В ходе эксперимента было измерено изменение температуры на 25 градусов по Цельсию, что превосходит результаты, достигнутые другими калорическими технологиями до сих пор.
В настоящее время в холодильных процессах используются парокомпрессионные системы, основанные на газах с высоким потенциалом глобального потепления, такие как различные гидрофторуглероды. Многие страны обязались сократить производство и потребление гидрофторуглеродов как минимум на 80% в течение следующих 25 лет, и ионокалорическое охлаждение может сыграть в этом важную роль.
Теперь ученым необходимо вывести технологию из лаборатории и внедрить ее в реальные холодильные системы.
Фокус уже писал о том, какие продукты нельзя хранить в дверцах холодильника: многие делают одну и ту же ошибку.