Ідеальний холодильник: вчені придумали абсолютно новий метод охолодження

Звичайні системи охолодження відводять тепло за допомогою рідини, яка поглинає тепло під час випаровування, перетворюючись на газ, який потім транспортується закритою трубою і конденсується назад у рідину. Незважаючи на ефективність цього процесу, деякі з матеріалів, що використовуються як холодоагенти, особливо шкідливі для навколишнього середовища. Але існує кілька способів змусити матеріал поглинати і віддавати теплову енергію. Вчені представили новий метод охолодження, який називається іонокалоричним охолодженням. Він ефективно охолоджує навколишнє середовище і є більш безпечним та екологічним процесом охолодження, стверджують учені. Дослідження опубліковано в журналі Science, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свійTelegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Іонокалоричне охолодження використовує принцип зберігання або вивільнення енергії під час зміни стану речовини, наприклад, під час перетворення льоду на рідку воду. Якщо підвищити температуру льоду, то він розтане. Танення поглинає тепло з навколишнього середовища, ефективно охолоджуючи його.

Змусити лід розтанути без підвищення температури можна за допомогою додавання заряджених частинок під назвою іони. Прикладом такого процесу є посипання сіллю доріг взимку, щоб лід не міг утворитися. Іонокалоричний цикл також використовує сіль для зміни стану рідини та охолодження навколишнього середовища.

За словами вчених, проблема холодоагентів залишається невирішеною. Немає рішення, яке б забезпечувало охолодження, працювало ефективно, було безпечним і не завдавало шкоди навколишньому середовищу. Вчені вважають, що іонокалоричний цикл має потенціал для досягнення всіх цих цілей, якщо його правильно реалізувати.

Вчені змоделювали теорію іонокалоричного циклу, щоб показати, як він потенційно може конкурувати з використовуваними сьогодні холодоагентами або навіть перевершити їх за ефективністю. Електричний струм, що проходить через систему, переміщує іони, зміщуючи точку плавлення речовини і змінюючи температуру. Вчені також провели експеримент з використанням солі, отриманої з йоду і натрію, для плавлення етиленкарбонату. Під час експерименту було виміряно зміну температури на 25 градусів за Цельсієм, що перевершує результати, досягнуті іншими калоричними технологіями досі.

Наразі в холодильних процесах використовують парокомпресійні системи, що базуються на газах з високим потенціалом глобального потепління, такі як різні гідрофторвуглеці. Багато країн зобов'язалися скоротити виробництво і споживання гідрофторвуглеців щонайменше на 80% протягом наступних 25 років, і іонокалоричне охолодження може зіграти в цьому важливу роль.

Тепер ученим необхідно вивести технологію з лабораторії і впровадити її в реальні холодильні системи.

Фокус уже писав про те, які продукти не можна зберігати в дверцятах холодильника: багато хто робить одну й ту саму помилку.