Výrazné zvýšenie účinnosti môže viesť k ekologickejšej klimatizácii
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 26. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Na nešťastie sme sa ocitli sa v začarovanom kruhu, keď čelíme zvyšujúcim sa teplotám na celej planéte a bojujeme proti nim klimatizáciou, ktorá zasa spôsobuje globálne otepľovanie. Je to problém, ktorému sa preto venuje viacero vedeckých tímov. Vďaka najnovšiemu výskumu by sme však mohli byť už blízko k riešeniu.
Výskumníci z Hongkonskej univerzity vedy a techniky (HKUST) vyvinuli takzvané elastokalorické chladiace zariadenie, ktoré je podľa nich až o 48 % účinnejšie ako predchádzajúce pokusy. Je postavené na úplne inom princípe chladenia ako kompresia pár, ktorá umožňuje fungovanie tradičných klimatizačných jednotiek, pričom úplne eliminuje potrebu chladív, ktoré v klimatizačných jednotkách vypúšťajú skleníkové plyny.
Experimentálne zariadenie funguje pomocou takzvaného elastokalorického efektu. To je prípad, keď pevný materiál pri pôsobení alebo odstránení vonkajšej mechanickej sily vratne zmení svoj tvar a prejde fázovou premenou. V dôsledku rozdielu entropie medzi jeho dvoma koexistujúcimi fázami sa materiál môže buď ochladiť, alebo zahriať.
Nedávno, v septembri 2023, zaznamenali výskumníci z HKUST prelomový objav, keď dosiahli ochladenie až o 50 Kelvinov. Tím teraz vyvinul viac materiálovú kaskádu s použitím zliatin niklu a titánu (NiTi) s tvarovou pamäťou. Sú to materiály, ktoré dokážu zmeniť svoj tvar, keď sú studené, a vrátiť sa do pôvodného tvaru, keď sa zahrejú.
„Vybrané boli tri zliatiny NiTi s rôznymi teplotami fázového prechodu, ktoré fungujú na studenom konci, strednom konci a horúcom konci,“ vysvetľujú výskumníci. „Zosúladením pracovných teplôt každej jednotky s príslušnými teplotami fázového prechodu sa superelastickým teplotným oknom celého zariadenia sa to rozšírilo na viac ako 100 K a každá jednotka NiTi pracovala vo svojom optimálnom teplotnom rozsahu, čím sa výrazne zvýšila účinnosť chladenia.“
Tento systém umožnil ich zariadeniu ochladiť veci o neuveriteľných 75 Kelvinov. A to všetko bez potreby škodlivých chladív. Je tiež oveľa energeticky účinnejší.
Výskumníci z výskumného laboratória LIST v Luxemburgu poznamenávajú, že veľa elektrickej energie použitej na napájanie elektrokalorických chladiacich zariadení sa dá opätovne použiť, takže by boli celkom efektívne. Navyše, táto technológia by si mohla nájsť aj také uplatnenie, ako je chladenie batérií elektrických automobilov.
Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne Nature Energy.
