Cercetătorii au descoperit o metodă nouă de a îngheța lucruri. Ce beneficiu aduce mediului înconjurător

Urmărește BZI pe Google

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google

Sistemele de refrigerare tipice transportă căldura departe de un spațiu printr-un gaz care se răcește pe măsură ce se extinde la o anumită distanță. Oricât de eficient este acest proces, unele dintre gazele folosite sunt, de asemenea, deosebit de neprietenoase cu mediul, conform Science Alert.

Există, totuși, mai multe modalități prin care o substanță poate fi forțată să absoarbă și să reverse energie termică.

O nouă metodă dezvoltată de cercetătorii de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley și de la Universitatea Berkeley din California profită de modul în care energia este stocată sau eliberată atunci când un material își schimbă fază, cum ar fi atunci când gheața solidă se transformă în apă lichidă.

Dacă ridicăm temperatura din jurul unui bloc de gheață, acesta se va topi. Ceea ce s-ar putea să nu vedem, însă, este că topirea absoarbe căldura din jur, răcind-o eficient.

O modalitate de a forța gheața să se topească fără a fi nevoie de mărirea căldurii este adăugarea câtorva particule încărcate sau ioni. Punerea de sare pe drumuri pentru a preveni formarea gheții este un exemplu comun al acestui lucru. Ciclul ionocaloric folosește și sare pentru a schimba faza unui fluid și pentru a răci împrejurimile acestuia.

„Peisajul agenților frigorifici este o problemă nerezolvată”, a spus inginerul mecanic Drew Lilley, de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley din California.

„Nimeni nu a dezvoltat cu succes o soluție alternativă care să răcească lucrurile, să funcționeze eficient, să fie sigură și să nu dăuneze mediului. Credem că ciclul ionocaloric are potențialul de a îndeplini toate aceste obiective dacă este realizat în mod corespunzător”, a mai spus el.

Cercetătorii au modelat teoria ciclului ionocaloric

Cercetătorii au modelat teoria ciclului ionocaloric pentru a arăta cum ar putea să concureze sau chiar să îmbunătățească eficiența agenților frigorifici utilizați astăzi. Un curent care trece prin sistem ar muta ionii din acesta, schimbând punctul de topire al materialului pentru a schimba temperatura.

Echipa a efectuat, de asemenea, experimente folosind o sare făcută cu iod și sodiu, pentru a topi carbonatul de etilenă. Acest solvent organic comun este, de asemenea, utilizat în bateriile litiu-ion și este produs folosind dioxid de carbon ca intrare.

O schimbare de temperatură de 25 de grade Celsius (45 de grade Fahrenheit) a fost măsurată prin aplicarea a mai puțin de un singur volt de încărcare în experiment, un rezultat care depășește ceea ce alte tehnologii calorice au reușit să obțină până acum.

„Există trei lucruri pe care încercăm să le echilibrăm: GWP-ul agentului frigorific, eficiența energetică și costul echipamentului în sine. De la prima încercare, datele noastre par foarte promițătoare în toate aceste trei aspecte.”, spune inginerul mecanic Ravi Prasher, de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley.

Sistemele de compresie a vaporilor utilizate în prezent în procesele de refrigerare se bazează pe gaze care au un GWP ridicat, cum ar fi diferite hidrofluorocarburi (HFC). Țările care au semnat la Amendamentul de la Kigali s-au angajat să reducă producția și consumul de HFC cu cel puțin 80% în următorii 25 de ani, iar răcirea ionocalorică ar putea juca un rol major în acest sens.