علمی و پزشکی

یخچال‌های آینده، جلوی گرمایش زمین را هم می‌گیرند

پریسا عباسی: سیستم های خنک کننده معمولی گرما را از محیط یخچال خارج کرده و با انبساط گاز در فضایی دور از فضای خنک کننده، آنها را خنک می کنند. اگرچه این فرآیند بسیار موثر و کارآمد است، اما برخی از گازهای استفاده شده در این کار سازگار با محیط زیست نیستند.

محققان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی و دانشگاه کالیفرنیا در آمریکا روش جدیدی را توسعه داده اند. در این روش جدید، آنها از ماده ای برای ذخیره یا آزادسازی انرژی با تغییر حالت آن (مانند زمانی که یخ جامد به آب مایع تبدیل می شود) استفاده می کنند.

اگر دمای یک تکه یخ را افزایش دهیم، ذوب می شود. جذب گرما از محیط اطراف و خنک شدن محیط توسط یخ به راحتی قابل مشاهده نیست.

یکی از راه‌های ذوب یخ بدون افزایش دما، اضافه کردن ذرات یا یون‌های باردار به آن است. نمونه ای از این عمل ریختن نمک در جاده ها برای جلوگیری از یخ زدگی است. چرخه یونوکالری از نمک برای تغییر حالت مایع و خنک کردن محیط اطراف استفاده می کند.

درو لیلی، مهندس مکانیک در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در کالیفرنیا می گوید: یخچال ها یک مشکل حل نشدنی هستند. هیچ کس هنوز نتوانسته است به طور قطعی راه حل جایگزین موفقی ارائه دهد که کارآمد، ایمن، خنک کننده چیزها باشد و به محیط زیست آسیب نرساند. ما معتقدیم که یک چرخه آنکالری پتانسیل دستیابی به همه این اهداف را دارد. »

دانشمندان تئوری چرخه بدون کالری را ابداع کردند تا نشان دهند که چگونه کارایی یخچال‌ها و دستگاه‌های خنک‌کننده امروزی می‌تواند به طور بالقوه با آنها رقابت کند یا بهبود یابد.

این تیم آزمایش هایی را با استفاده از نمک حاوی ید و سدیم برای حل کردن اتیلن کربنات انجام دادند. این حلال آلی یک ماده رایج مورد استفاده در باتری های لیتیوم یونی است و با استفاده از دی اکسید کربن به عنوان یک افزودنی تولید می شود. این باعث می شود GWP (پتانسیل گرمایش جهانی) نه تنها صفر، بلکه منفی نیز باشد.

با استفاده از جریان الکتریکی کمتر از یک ولت در آزمایشگاه، تغییر دمای حدود 25 درجه سانتیگراد اندازه گیری شده است. نتایج به دست آمده از سایر فناوری های کالری بیشتر است.

راوی پراشار، مهندس مکانیک در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، می گوید: «ما به دنبال ایجاد تعادل در سه چیز هستیم: GWP یخچال ها و کولرها، بهره وری انرژی و هزینه تجهیزات. “در اولین تلاش، داده های ما در هر سه مورد بسیار امیدوار کننده بود.”

سیستم‌های فشرده‌سازی بخار که در حال حاضر در فرآیندهای تبرید استفاده می‌شوند بر پایه گازهایی مانند هیدروفلوئوروکربن‌ها (HFC) هستند که پتانسیل گرمایش جهانی بالایی دارند. کشورهایی که توافقنامه کیگالی را امضا کرده اند متعهد شده اند که تولید HFC را حداقل تا 80 درصد در 25 سال آینده کاهش دهند. و خنک کننده بدون کالری در این زمینه نقش بسزایی دارد.

اکنون محققان باید این فناوری را از آزمایشگاه خارج کرده و به سیستم های آزمایشی برای استفاده در مقیاس تجاری وارد کنند. در نهایت این سیستم نه تنها برای سیستم های سرمایشی، بلکه برای سیستم های گرمایشی نیز قابل استفاده است.

پراشر می گوید: «ما این چرخه جدید و چارچوب ترمودینامیکی را داریم که عناصر مختلف را گرد هم می آورد و نشان داده ایم که کار می کند. اکنون زمان شروع آزمایش‌های بیشتر با چالش‌های مهندسی با ترکیب مواد مختلف و استفاده از تکنیک‌های متعدد است.»

منبع: Science Alert

5858

مجله سلامتی ایران

جدیدترین اخبار روز پزشکی و سلامتی ایران و جهان را در وب سایت ما هر روز منتشر و گزداوری میشود.