Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nový princip ledničky, ale potenciálně i topného systému, se inspiruje změnou teploty tání ledu po posolení. Výzkumníci z Lawrence Berkeley National Laboratory uvádějí, že by se tímto způsobem mohly potenciálně nahradit současné ledničky založené na výměně tepla pomocí cyklu stlačování a rozpínání plynu. Na současných ledničkách autorům studie vadí, že používané plyny (fluorované uhlovodíky) při úniku do atmosféry přispívají k oteplování nebo jsou jinak škodlivé, takže používání těchto látek se postupně omezuje.
Princip přeměny elektrické energie na gradient tepla je v novém systému následující. Zapojení elektrického proudu způsobí, že do materiálu začnou z okolí proudit ionty. Tím se změní teplota tání a led (pevná fáze) se přemění na kapalinu. Při tání se z okolí absorbuje teplo odpovídající skupenské změně. Obrácení procesu znamená, že ionty proudí ven, materiál zmrzne a teplo se do okolí uvolňuje.
Iontokalorické chlazení je jednou z verzí aktuálně zkoumaných kalorických systémů. Ty již známé pro absorpci a uvolňování tepla do pevných látek využívají např. vratné působení magnetického nebo elektrického pole, stlačování tlakem a mechanické natahování. Výhodou nového postupu je ale fázová změna, kdy se kapalná fáze dá čerpat. Díky tomu je možné s teplem v systému manipulovat (tj. vhánět dovnitř a odčerpávat ven) efektivněji.
Co se týče teoretické účinnosti nové techniky, jak ji „vypočítali“ Drew Lilley a Ravi Prasher (Berkeley Lab a Kalifornská univerzita v Berkeley), má potenciál konkurovat nebo dokonce překonat účinnost plynných chladiv.
Při první demonstraci autoři studie použili jako sůl jodid sodný spolu s ethylenkarbonátem, běžným organickým rozpouštědlem používaným v lithium-iontových bateriích. Navíc ethylenkarbonát se dá vyrábět s využitím oxidu uhličitého, takže materiál může vlastně i „zachycovat“ CO2 („být uhlíkově negativní“). Při úuvodním pokusu došlo ke změně teploty o 25 °C, přičemž k tomu stačilo vnější napětí menší než 1 V.
Příslušné termodynamické cykly lze využít nejen k chlazení, ale i pro aplikace, jako je ohřev vody nebo průmyslové vytápění. Samozřejmě závisí na ceně samotného zařízení, na tom, jak technika půjde škálovat atd. Vývoj technologie je na samém začátku, zatím je k dispozici pouze základní rámec, je čas začít testovat různé kombinace materiálů atd. – nicméně i tak si už samotný nápad vysloužil publikování v Science.
Drew Lilley et al, Ionocaloric refrigeration cycle, Science (2022). DOI: 10.1126/science.ade1696
Zdroj: Lawrence Berkeley National Laboratory / Phys.org
Poznámka PH: Napadá mě jako možnost s cca stejnými „surovinami“ i využití solí používaných do chladicích směsí, kdy by mohlo docházet k zvlášť velkému odsávání tepla z okolí?
Minianimace z YouTube
Dobrý den.
Rád čtu vaš sciencemag.cz. Ale pohyb počtu řádků při rolování myší je 12-13, což mne nutí používat posuvník.
I při změně nastavení u chování myši (posuv jen o jeden řádek) je posuv na vašich stránkách neměnný.
Toto chování je jen na vašich stránkách.
Máte na to nějaký trik jak to změnit?
Děkuji.
dekuji za upozorneni, zjistim, zda s tim neco lze a cim je to dano. mne to tak funguje taky…
ted snad jiz ok?