НовостиОбзорыВсе о нейросетяхБытовая техника 2024ГаджетыТехнологииНаукаСоцсетиЛайфхакиFunПромокодыСтранные вопросыЭксперты

Ученые заново изобрели холодильники

28 октября 2024
Инженеры предложили новый способ охлаждения материалов. Вот как работает эта технология.

Новый метод может стать экологически безопасной альтернативой традиционным способам. Технология, названная ионно-калорическим охлаждением, использует принцип, при котором тепло поглощается или выделяется при изменении фазы материала — например, когда лед превращается в воду.

Сегодня в холодильных установках обычно используется жидкость, которая испаряется и поглощает тепло, а затем снова превращается в жидкость, выделяя тепло. Однако многие хладагенты, применяемые для этих целей, вредят окружающей среде, так как содержат вещества с высоким потенциалом глобального потепления (ПГП). Проблема заключается в том, что до сих пор не было найдено эффективного, безопасного и экологичного метода охлаждения, способного заменить старые технологии. Команда из лаборатории Лоуренса в Беркли полагает, что ионно-калорический цикл способен решить эту задачу.

В основе ионно-калорического цикла лежит добавление ионов в материал для снижения его температуры. Например, при добавлении соли к льду его температура понижается. В ионно-калорической системе ионы добавляются в вещество при помощи электрического тока, что приводит к его фазовым изменениям — материал поглощает или выделяет тепло, что создает эффект охлаждения.

Ученые создали модель ионно-калорического цикла и испытали его в лаборатории, используя соль из йода и натрия для плавления этиленкарбоната — вещества, которое также используется в литий-ионных батареях и производится с применением углекислого газа. Это может сделать новую систему не только безопасной для климата, но и помочь уменьшить его воздействие, снижая ПГП.

В эксперименте исследователям удалось понизить температуру на 25 градусов Цельсия при подаче напряжения менее одного вольта — это больше, чем достигалось ранее с помощью других калорических технологий. Дрю Лилли, инженер из лаборатории Лоуренса, объясняет, что разработка сочетает элементы разных областей и показывает высокую энергоэффективность. В будущем ионно-калорические системы могут быть полезны не только для охлаждения, но и для обогрева помещений.

Важным фактором является также экологическая безопасность. Сегодня во многих странах, подписавших Кигалийскую поправку, поставлена задача сократить использование гидрофторуглеродов (ГФУ), которые вносят значительный вклад в глобальное потепление. Ионно-калорический цикл, не использующий вредные вещества, может помочь достичь этой цели и заменить вредные хладагенты, обеспечивая высокую эффективность и минимальное влияние на природу.

Читайте также нашу статью об уникальном материале для охлаждения электроники.

Денис Бородовский