دانشمندان یک فرایند جدید سرمایشی ابداع کردند

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «ساینس الرت»، سامانه های سرمایشی معمولی از طریق یک گاز با حرکت در محیط اطراف خود سرد می‌شوند و گرما را از محیط دور می‌کنند. این روش موثری است اما برخی از گازهای مورد استفاده به طور خاص با محیط زیست ناسازگار هستند اما یک ماده از راه‌های دیگری هم می تواند گرما را جذب کند.

یک شیوه ابداع شده توسط محققان آزمایشگاه ملی «لارنس برکلی» و دانشگاه کالیفرنیا در آمریکا از خاصیت ذخیره‌سازی و آزادسازی انرژی در زمان تغییر حالت (فاز) مواد استفاده کرده است مانند زمانی که یخ جامد به آب مایع تبدیل می‌شود.

زمانی که یخ ذوب می‌شود، در واقع گرما را از محیط اطرافش جذب می‌کند و آن را سرد می‌کند. یک راه وادار کردن یخ به ذوب شدن بدون نیاز به بالا بردن گرما، اضافه کردن مقدار کمی ذرات باردار یا «یون» است. پاشیدن نمک در جاده‌ها برای جلوگیری از تشکیل یخ یک نمونه متداول از این کار است. چرخه یونوکالریک همچنین از نمک برای تغییر حالت (فاز) یک سیال و سرد کردن محیط پیرامونی استفاده می‌کند.

درو لیلی مهندس مکانیک از آزمایشگاه ملی برکلی درمورد این دستاورد گفت: دورنمای دستگاه های سرمایشی یک معمای حل نشده است زیرا تاکنون کسی با موفقیت یک راه حل جایگزین برای ایجاد سرما که کارآمد و ایمن باشد و به محیط زیست هم آسیب نزند، پیدا نکرده است.

وی افزود: به گمان ما، چرخه یونوکالریک اگر به درستی توسعه داده شود، این ظرفیت بالقوه را دارد که تمام این هدف‌ها را محقق سازد.

این محققان آزمایش هایی با استفاده از ید و سدیم برای ذوب کردن کربنات اتیلن انجام دادند. این حلّال ارگانیک متداول همچنین باتری‌های لیتیومی یونی استفاده می‌شود و با استفاده از دی‌اکسید کربن به عنوان ماده ورودی تولید می‌شود. این امر می‌تواند موجب شود که این سیستم نه تنها به «ظرفیت گرمایش جهانی» (GWP) در حد صفر برسد بلکه می‌تواند آن را منفی کند.

در این آزمایش ها با استفاده از کمتر از یک ولت بار الکتریکی، تغییر دمایی در حد ۲۵ درجه سانتیگراد به دست آمد که بهتر از سایر فناوری‌های کالریک تا این زمان است، اکنون محققان باید این فناوری را از آزمایشگاه خارج کرده و آن را وارد سیستم‌های عملی با قابلیت تجاری‌سازی کنند. در نهایت این سیستم‌ها می‌توانند برای گرمایش علاوه بر سرمایش به کار بروند.

به گفته محققان، این آزمایش ها یک چرخه و چهارچوب ترمودینامیکی کاملا جدید را نشان داده که عناصری را از حوزه‌های مختلف کنار هم می‌آورد و نشان داده شده که می‌تواند کار کند. اکنون زمان آزمایش روی ترکیبات مختلف مواد و تکنیک‌هایی برای غلبه بر چالش‌های مهندسی است.