Ідеальний холодильник: науковці розробили абсолютно інноваційний спосіб охолодження.

Вчені винайшли новий метод охолодження, який називається іонокалоричним охолодженням. Це новий спосіб зниження температури, здатний замінити наявні методи охолодження більш безпечним і екологічним процесом.

Традиційні охолоджувальні системи відводять тепло, використовуючи рідину, яка під час випаровування поглинає тепло та перетворюється на газ. Цей газ потім транспортується через закриті трубопроводи і конденсується назад у рідину. Хоча цей процес є досить ефективним, деякі холодоагенти, що використовуються в ньому, мають негативний вплив на навколишнє середовище. Проте існують альтернативні способи, які дозволяють матеріалам поглинати та передавати теплову енергію. Нещодавно вчені розробили новий підхід до охолодження, відомий як іонокалоричне охолодження. Цей метод не лише ефективно знижує температуру навколишнього середовища, але й є більш безпечним та екологічним, запевняють дослідники. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science, згідно з повідомленням ScienceAlert.

У Фокус. Технології запустили власний Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб бути в курсі найактуальніших і найцікавіших новин у царині науки!

Іонокалоричне охолодження базується на принципі зберігання або вивільнення енергії під час зміни агрегатного стану матеріалів, як, наприклад, при переході льоду в рідку воду. Коли температура льоду підвищується, він починає танути. Цей процес поглинає тепло з навколишнього середовища, що призводить до його ефективного охолодження.

Змусити лід танути без підвищення температури можна, використовуючи заряджені частинки, відомі як іони. Яскравим прикладом цього процесу є обробка зимових доріг сіллю, що не дозволяє утворитися льоду. Іонокалоричний цикл також застосовує сіль для зміни фізичного стану рідини та забезпечення охолодження навколишнього середовища.

За словами вчених, проблема холодоагентів залишається невирішеною. Немає рішення, яке б забезпечувало охолодження, працювало ефективно, було безпечним і не завдавало шкоди навколишньому середовищу. Вчені вважають, що іонокалоричний цикл має потенціал для досягнення всіх цих цілей, якщо його правильно реалізувати.

Дослідники розробили модель для теорії іонокалоричного циклу, щоб продемонструвати його потенціал у конкуренції з сучасними холодоагентами, а можливо, навіть у перевершенні їх за ефективністю. Електричний струм, який проходить через цю систему, активує переміщення іонів, що призводить до зміщення точки плавлення матеріалу та зміни температури. У рамках дослідження вчені провели експеримент, використовуючи сіль, отриману з йоду та натрію, для плавлення етиленкарбонату. Під час експерименту було зафіксовано зміну температури на 25 градусів за Цельсієм, що є кращим результатом у порівнянні з попередніми досягненнями в інших калоричних технологіях.

Сьогодні в холодильних технологіях застосовуються парокомпресійні системи, які використовують гази з високим потенціалом глобального потепління, зокрема різні види гідрофторвуглеців. Чимало країн зобов'язалися зменшити виробництво та споживання гідрофторвуглеців щонайменше на 80% протягом наступних 25 років, і в цьому контексті іонокалоричне охолодження може стати важливим рішенням.

Тепер ученим необхідно вивести технологію з лабораторії і впровадити її в реальні холодильні системи.

Фокус раніше обговорював, які продукти не слід зберігати в дверцятах холодильника, адже багато людей припускаються однієї і тієї ж помилки.