یخچال های آینده، هوا را هم خنک می نمایند! - بازی های اندروید

پریسا عباسی: سیستم های خنک نماینده معمول، گرما را به وسیله گازی که در فضایی دورتر از فضای خنک نماینده منبسط می گردد، از محیط یخچال ها دور نموده و خنک می نمایند. با اینکه این فرآیند بسیار موثر و کارآمد است، اما بعضی از گازهایی که در این کار استفاده می شوند، اصطلاحا دوستدار محیط زیست نیستند.

روش تازهی به وسیله محققان لابراتوآر ملی لارنس برکلی و دانشگاه کالیفرنیا، در ایالات متحده آمریکا ابداع شده است. در این روش تازه، آنها درست در زمان تغییر حالت دادن یک ماده، برای ذخیره سازی یا آزاد سازی انرژی از آن بهره می برند(مانند زمانیکه یخ جامد است به آب که مایع است تبدیل می گردد).

اگر دمای یک قطعه یخ را بالا ببریم، ذوب می گردد. چیزی که ممکن است به راحتی دیده نگردد، جذب گرما از محیط اطراف و خنک شدن محیط اطراف یخ است.

یکی از روش های ذوب یخ بدون بالا رفتن دما، اضافه کردن چند ذره باردار یا یون به آن است. ریختن نمک بر روی جاده ها برای جلوگیری از یخ زدگی، نمونه ای از این عمل است. چرخه یونوکالریک نیز از نمک برای تغییر حالت مایع و خنک کردن محیط اطراف آن استفاده می نماید.

درو لیلی، که یک مهندس مکانیک است و در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در کالیفرنیا کار می نماید می گوید: مسئله یخچال ها و دستگاه های خنک نماینده یک مشکل حل نشده است. هنوز هیچ کس نتوانسته به طور قطعی راهکار جایگزین موفقی را ارائه دهد که کارآمد و ایمن باشد و مواد را سرد نگه داشته و به محیط زیست آسیب نرساند. ما فکر می کنیم که چرخه یونوکالریک پتانسیل رسیدن به تمام این اهداف را دارد.

دانشمندان، تئوری چرخه یونوکالریک را مدل سازی کردند تا نشان دهند که این چرخه چطور می تواند به طور بالقوه با کارایی یخچال ها و دستگاه های خنک نماینده امروزی، رقابت کند یا حتی آنها را بهبود بخشد.

این تیم برای ذوب اتیلن کربنات آزمایش هایی را با استفاده از نمک متشکل از ید و سدیم انجام دادند. این حلال آلی، ماده ای رایج است که در باتری های لیتیوم یونی نیز استفاده می گردد و با استفاده از دی اکسید کربن به عنوان ماده افزودنی فراوری می گردد. این کار باعث می گردد نه تنها GWP(پتانسیل گرمایش جهانی) آن صفر گردد، بلکه مقدار آن را منفی نیز می نماید.

با استفاده از جریان کمتر از یک ولت در آزمایشگاه، تغییر دمایی در حدود 25 درجه سانتیگراد مقدار گیری شد. نتیجه ای که از دیگر فنآوری های کالریک به دست آمده بیشتر است.

راوی پراشر، مهندس مکانیک آزمایشگاه ملی لارنس برکلی می گوید:ما در پی ایجاد تعادل در سه چیز هستیم: GWP یخچال ها و خنک نماینده ها، بهره وری انرژی، و هزینه خود تجهیزات. با همان کوشش اول، داده های ما در هر سه مورد بسیار امیدوار نماینده بودند.

اساس سیستم های فشرده سازی بخارکه در حال حاضر در فرآیندهای خنک سازی استفاده می شوند، بر اساس گازهایی نظیر هیدروفلوئور کربن ها(HFCs) هستند که پتانسیل گرمایش جهانی بالایی دارند. کشورهایی که معاهده کیگالی را امضاء نموده اند، متعهد شده اند مقدار فراوری HFC ها را تا 25 سال آینده حداقل تا 80درصد کاهش دهند. و خنک سازی یونوکالریک می تواند نقش مهمی در این امر داشته باشد.

اکنون محققان باید این تکنولوژی را از آزمایشگاه خارج نموده و وارد سیستم های عملی بنمایند تا در مقیاس تجاری مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت، می توان از این سیستم نه تنها برای سیستم های خنک نماینده، بلکه برای سیستم های گرمایشی نیز استفاده کرد.

پراشر می گوید: ما این چرخه و چهارچوب ترمودینامیکی تازه را داریم که عناصر مختلفی را گرد هم آورده و نشان داده ایم که کارآمد است. اکنون زمان چالش های مهندسی رسیده تا با ترکیب مواد مختلف و استفاده از تکنیک های متعدد آغاز به آزمایش های بیشتر کنیم.

منبع: ساینس آلرت

5858