Переосмысление идеи использования соли для растопки льда на дорогах позволило создать новый вид холодильника. Эммануэль Дефай из Люксембургского института науки и технологий опубликовал статью в журнале Science. Созданный новый тип холодильника обещает быть более дружественным к экологии.
В течение многих лет человечество использует соль для растопки льда на дорогах во время зимнего периода. Соль не растапливает лед напрямую – ее темный цвет притягивает тепло, позволяя льду под ней таять, что позволяет соли смешиваться с водой. И она не замерзает повторно, потому что соль резко снижает температуру замерзания воды.
Именно в этой части процесса сосредоточились исследователи. Они отметили, что подобный процесс может привести к охлаждению материала, если смешать его с солью йодида натрия (NaI) через фазовый переход. Этим материалом являлся растворитель этиленкарбонат (EC).
Ученые отметили, что повторное охлаждение материала также должно охлаждать среду, в которой он содержится. И чтобы это произошло, им нужно было только удалить соль, а затем добавить ее снова.
Исследователи называют свой процесс «ионокалорийным» охлаждением и создали такой холодильник, чтобы доказать, что он жизнеспособен. Они начали с коробки, а затем добавили смеситель для перемешивания двух ингредиентов и другое устройство, проводившее электродиализ для удаления соли.Затем протестировали полученное устройство, чтобы определить, будет ли оно поддерживать стабильную прохладную температуру внутри коробки, и если да, то будет ли оно более или менее эффективным, чем другие холодильные устройства.
Тестирование показало, что их холодильник способен поддерживать прохладную температуру и был примерно таким же эффективным, как холодильники, которые сейчас есть на рынке.
Большим преимуществом новой технологии является отсутствие выбросов гидрофторуглеродов или других загрязняющих веществ. Разработчики признают, что у решения есть один недостаток — нужно некоторое время, чтобы смешанный раствор охладел.
Современные коммерческие холодильники вот уже почти столетие используют явление фазового перехода вещества из жидкости в газ для охлаждения. Такой переход требует очень много тепловой энергии, поэтому хорошо подходит для холодильников. Однако газообразный материал в холодильнике нужно сжать обратно в жидкость, что приводит к выделению большого количества тепла, а также требует затрат энергии на работу компрессора.
Поскольку коммерческие холодильники требуют много энергии для работы и используют экологически опасное рабочее тело, инженеры и ученые ищут альтернативные технологии охлаждения.
Одной из наиболее перспективных является магнетокалорийная технология. Явление охлаждения предмета в магнитном поле было открыто еще в первой четверти 20 века. Однако только в последние годы удалось создать работоспособные прототипы коммерческих холодильников на этом явлении. О запуске производства таких холодильников в 2016 году сообщила французская компания Cooltech Applications.
