ПЕКИН – Група китайски изследователи постигнаха пробив в хладилната технология, като откриха нов охлаждащ ефект, който може да помогне за едновременно реализиране на ниски въглеродни емисии, висок охлаждащ капацитет и висока ефективност на топлопренос, според проучване, публикувано в четвъртък в списание Nature.
Хладилната технология е един от крайъгълните камъни на съвременното общество. Широко използваното охлаждане чрез компресия на пара допринася за около 2 процента от БВП на Китай, но също така консумира близо 20 процента от електроенергията и генерира 7,8 процента от въглеродните емисии.
За да отговорят на необходимостта от по-голяма ефективност и намаляване на емисиите, през последните години изследователите разработиха калорични материали в твърдо състояние. Тези материали абсорбират и отделят топлина чрез промени в налягането или магнитните полета, като по този начин предотвратяват проблеми с емисиите.
Такива материали обаче имат фатален недостатък, тъй като твърдите вещества не пренасят топлината добре, което ги прави неефективни, когато има нужда от широкомащабна употреба.
Изследователски екип, ръководен от Ли Бинг от Института за изследване на метали, Китайската академия на науките, откри барокалоричния ефект на разтваряне в солевия разтвор на NH?SCN. Когато се приложи налягане към такъв разтвор, твърдият NH?SCN се утаява и отделя топлина. В случай на понижаване на налягането, солта бързо се разтваря в разтвора, като същевременно абсорбира голямо количество топлина.
При стайна температура температурата на разтвора може да спадне с близо 30 градуса по Целзий в рамките на 20 секунди, с още по-голяма охлаждаща производителност, постигната при по-високи температури, далеч надхвърляйки възможностите на настоящите калорични материали в твърдо състояние.
Този нов метод обединява хладилния агент и топлопреносната среда в един флуид, постигайки едновременно ниски въглеродни емисии, висок охлаждащ капацитет и висока ефективност на топлопренос, отбелязва проучването.
Въз основа на това откритие екипът проектира четиристепенна циклична система, включваща херметизиране за отопление, разсейване на топлината в околната среда, понижаване на налягането за охлаждане и доставяне на охлаждащ капацитет.
Симулациите показват, че един цикъл на тази система може да постигне 67 джаула топлинна абсорбция на грам разтвор, с енергийна ефективност до 77 процента, демонстрирайки значителен потенциал за инженерни и търговски приложения.
Проучването не само предоставя нов принцип на охлаждане, но също така поставя критична научна основа за разработването на ефективни и екологични технологии за охлаждане от следващо поколение, като охладителни системи за големи центрове за данни.
Според Global Cooling Watch 2025, издаден от UNEP, търсенето на охлаждане може да се утрои до 2050 г. спрямо нивото от 2022 г., което почти ще удвои свързаните с охлаждането емисии на парникови газове.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта