Ionokalorikus hűtés - új megoldás a hagyományos fridzsiderek helyett

2022 / 12 / 29 / Bobák Zsófia
Ionokalorikus hűtés - új megoldás a hagyományos fridzsiderek helyett
A hűtési megoldások egy működőképes, bár egyelőre tökéletlen formáján dolgoznak a kutatók, ami a sóval való hőmérséklet csökkentésen alapul.

A hűtési rendszerek számos fajtáját fejlesztették ki és alkalmazták a történelem folyamán, de még az igazán hatékony, modern hűtőgépeknek is akad egy gyenge pontja: a bennük használt vegyületek a légkörbe jutva hozzájárulnak a globális felmelegedéshez. Miután az előző században sikeresen kivezetésre kerültek a freont tartalmazó berendezések, a fluorozott szénhidrogénekkel (HFC) működő megoldások átvették a vezető szerepet, csakhogy ezeknek a vegyületeknek a globális felmelegedési potenciálja (GWP) sokkal nagyobb, így az újfajta hűtőközegek is hamar feketelistára kerültek. Az elmúlt időkben bevezetett rendelkezések szerint a hűtőkben használt anyagoknak már jóval alacsonyabb GWP-vel kell rendelkeznie, emiatt előtérbe került a szénhidrogének alkalmazásának kérdése, de ez újabb probléma forrása lehet a szénhidrogének potenciális gyúlékonysága miatt.

A kutatók folyamatosan dolgoznak a minden tekintetben ideális vegyületek megalkotásán, amelyek a hűtőberendezések működtetését káros környezeti hatások nélkül oldják meg. Egy új kísérlet szerint, amelyet Drew Lilley és
Ravi Prasher folytatott le a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumban, az úgynevezett ionokalorikus hűtés lehet az egyik ígéretes jelölt a jövő hűtési rendszerei számára.

A kalorikus, vagyis hőhatáson alapuló hűtésnek már létezik egy alkalmazott verziója:

ez a magnetokalorikus módszer, ami a mágneses hatást használja ki a hűtéshez. Bizonyos anyagok, mágneses térbe helyezve, felmelegednek, majd a mágneses hatás megszűnése után hőt veszítenek és lehűlnek, a hőmérséklet ingadozása közben pedig fel lehet használni a ciklikus folyamatokat hűtésre. A magnetokalorikus módszer egyik előnye, hogy nem szükséges hozzá hűtőközeg.

Az ionokalorikus hűtésnek nevezett módszer szintén a hagyományos vegyületek segítsége nélkül működik, ehelyett egy egészen egyszerű alapanyagot alkalmaz: a nátrium-jodidot. A nátrium-jodid vízben jól oldódó szervetlen só, amit bizonyos anyagokhoz adva, megváltoztatja azok hőmérsékletét. A kutatók második vegyületként etilén-karbonátot használtak, amivel oldatot alkottak és a sóval fázisváltó folyamatot indítottak be. A ciklust többször ismételték egymás után (miközben a sót eltávolították, majd újra hozzáadták), ezáltal nem csak a vegyületet, hanem a környezetét is sikeresen lehűtötték.

A nátrium-jodidos hűtésen alapuló módszer hatékonyságát egy kezdetleges hűtőgépen is kipróbálták: a dobozban elhelyezték a sót és az etilén-karbonátot egy, a keverést végző eszközbe, emellett integráltak egy elektrodialízishez szükséges berendezést, ami a sótlanítást végezte.

A tesztek alapján a módszer működött,

a hőmérsékletet stabilan alacsonyan tartotta, méghozzá ahhoz hasonló hatékonysággal, ami a jelenleg forgalmazott hűtőket jellemzi. Egy ilyen megoldással üzemelő gép a tradicionális hűtőszekrényekhez képest egy nagy előnnyel rendelkezne: nem bocsátana ki üvegházhatású gázokat működése során. Azonban minden pozitívuma mellett egyelőre mégsem lenne alkalmas valódi hűtőnek, mivel jelenlegi formájában a hőmérséklet csökkentésének folyamata rendkívül lassan zajlik benne. Az, hogy lesz-e esélye a jövőben az új módszeren alapuló hűtőknek a megfelelő működésre, további kutatások során derül majd ki, másfajta anyagok tesztelése után.

(Fotó: Whirpool)

Elektromosság nélküli, sőt, hűtőszekrényt is nélkülöző hűtés alakíthatná át a konyhákat A távoli jövőben lehet, hogy az ember csak vendég lesz a saját otthonában, akire a robotséf főz, miközben a okosotthon asszisztense rendeli az élelmiszereket és a humanoid gépek takarítanak ki utána, és már olyan alapvető berendezésekre sem lesz szükségünk, mint például a hűtőszekrény.


Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.