Краще, ніж це робить ваш холодильник: вчені вигадали абсолютно новий спосіб охолодження
Якщо вам здається, що холодильник уже є ідеальним і винаходити його заново немає сенсу, то насправді це не так

Вчені створили новий процес охолодження/Фото: Dev Benjamin/Unsplash
Вчені пропонують використовувати абсолютно новий спосіб охолодження продуктів (і не тільки) у вашому холодильнику. Новий спосіб зниження температури з потенціалом заміни існуючих методів називається іонокалорійним охолодженням.
Деталі
Звичайні охолоджувальні системи відводять тепло з приміщення за допомогою холодного газу, який розширюється на певну відстань. Це доволі ефективний процес, але деякі гази у холодильниках особливо шкідливі для навколишнього середовища. Згадаємо хоча б фреон, у сучасних холодильниках його не використовують, але у ХХ столітті він встиг наробити велику кількість дірок в озоновому шарі. Замінники фреону в теперішніх холодильниках не мають такого руйнівного впливу, але все одно сильно шкодять довкіллю.
Проте існує не один спосіб змушувати речовини поглинати та віддавати тепло. Метод, розроблений науковцями з Університету Каліфорнії в Берклі, використовує процес накопичення або виділення енергії, коли матеріал змінює фазу, наприклад, коли твердий лід перетворюється на рідку воду.
Очевидно, що коли підігріти шматок льоду, він розтане. При цьому ми не помічаємо того, що плавлення поглинає тепло з навколишнього середовища, охолоджуючи його.
Один зі способів змусити лід розтанути без його нагрівання — додати кілька заряджених частинок або іонів. Типовим прикладом цього є посипання доріг сіллю для запобігання утворенню льоду. Іонокалорійний цикл також використовує сіль для зміни фази рідини та охолодження її середовища.
Інженер-механік Дрю Ліллі з Національної лабораторії Лоуренса Берклі в Каліфорнії називає холодагенти невирішеною проблемою. За її словами, ніхто не розробив альтернативного рішення, яке охолоджує речі, працює ефективно, є безпечним і не завдає шкоди довкіллю. Дослідники переконані, що іонокалорійний цикл має потенціал для досягнення всіх цих цілей, якщо його правильно реалізувати.
Дослідники використали іонокалорійний цикл, щоб продемонструвати, як він може конкурувати зі сучасними холодоагентами або навіть підвищити їх ефективність. Струм переміщатиме іони, проходячи через систему та зміщуючи точку плавлення матеріалу, впливаючи таким чином на температуру.
Команда також провела експерименти для розплавлення етиленкарбонату за допомогою солі, виготовленої з йоду та натрію. Цей органічний розчинник також використовується в літій-іонних батареях і виробляється з використанням вуглекислого газу як сировини. Це може зробити систему не просто з нульовим впливом на глобальне потепління, а навіть з негативним впливом на викиди вуглецю.
Системи, які зараз використовуються в процесах охолодження, використовують гази з високим впливом на глобальне потепління, такі як різні гідрофторвуглеці. Деякі країни навіть підписали угоди, які зобов'язують їх скоротити виробництво та споживання таких газів принаймні на 80 відсотків протягом наступних 25 років. Іонокалорійне охолодження може зіграти в цьому важливу роль.
Тепер вчені мають перенести свої здобутки з лабораторії у сферу практичного застосування та уможливити розширення своєї системи для використання в комерційних цілях. В перспективі іонокалорійне охолодження можна буде використовувати і для охолодження, і для обігріву.
За словами дослідників, вони створили абсолютно новий термодинамічний цикл і робочу структуру, яка об’єднує елементи з різних галузей. Далі будуть проводитися експерименти для перевірки різних комбінацій матеріалів і технік, щоб відповідати інженерним викликам.
Раніше оксфордські вчені заявили, що проста дієта може допомогти зберегти планету. Боротися зі зміною клімату можна не лише за допомогою екологічного транспорту чи зменшення споживання енергії.
Не пропустіть цікавинки!
Підписуйтесь на наші канали та читайте новини у зручному форматі!