Фізики винайшли новий метод охолодження для холодильників

Вчені створили охолоджувач із використанням принципу іонокалоричного охолодження. Про це повідомляє Національна лабораторія імені Лоуренса у Берклі.

2022_IonocaloricCooling_collage

Фазовий перехід у матеріалі пов’язаний із потоками енергії. Коли тверде тіло плавиться, воно поглинає енергію для цього із навколишнього середовища, а коли застигає – виділяє її. Це залишається вірним навіть у тому випадку, коли фазовий перехід викликаний хімічними чи механічними змінами, а не нагріванням чи заморожуванням тіла.

Новий холодоагент працює за іонокалоричним принципом. В основі пристрою лежить сіль. Струм, що проходить через систему, переміщує іони, підвищуючи температуру плавлення матеріалу. При плавленні матеріал поглинає тепло з навколишнього середовища, а коли іони видаляються і матеріал твердне, віддає тепло назад. У ході першого експерименту вдалося охолодити матеріал на 25 градусів за Цельсієм при використанні напруги менше одного вольту. Це значно ефективніше, ніж під час використання аналогічних технологій. Автори розробки намагаються збалансувати три речі: екологічну безпеку холодоагенту, енергоефективність та вартість самого обладнання.

«Використання холодоагентів — це невирішена проблема: нікому не вдалося розробити альтернативне рішення, яке охолоджує речі, працює ефективно, безпечно і не завдає шкоди навколишньому середовищу, — кажуть вчені. — Ми думаємо, що іонокалоричний цикл може досягти всіх цих цілей, якщо його правильно реалізувати».

Наразі вчені думають, як можна ефективно використовувати отримане цим методом тепло — наприклад, для нагрівання води чи в промислових процесах. На даний момент автори технології встигли одержати обмежений патент на іонокалоричний холодильний цикл.