Ny Ionokalorisk teknologi lover grønnere, mere energieffektiv køling

Før elektrisk køling betød konservering af fødevarer transport af store isblokke over lange afstande. I dag absorberer og udstråler et lukket kredsløb af rør fyldt med kølemiddelkemikalier varme, en pålidelig metode, der kommer med høje energikrav og brug af miljøskadelige kemikalier.

I 2023 introducerede forskere ved UCBerkeley den ionokaloriske kølecyklus, et koncept, der gentager den ydmyge faseændring af vand. Når isen smelter, absorberer den varme; når flydende vand fryser, afgiver det varme. Ved at orkestrere disse overgange inde i og uden for en beholder, kan systemet afkøle det indre, mens det afleder varme eksternt.

At opnå intern issmeltning er nøglen. Holdet tilføjede ladede ioner - salt - for at sænke vandets frysepunkt, et princip, der allerede bruges til afsaltning af havvand. En elektrisk strøm injicerer ioner, mens vandet er inde i kammeret og udvinder dem, når det er udenfor, hvilket tillader vandet at smelte indeni, absorbere et par grader af varme, derefter fryse og udstråle den varme væk.

De miljømæssige fordele ved ionokalorisk køling

Ifølge et nyligt interview med Berkeley Lab News , medforfatter Ravi Prasher skitserede tre mål:lavere omkostninger, øge energieffektiviteten og reducere potentialet for global opvarmning. Prototypen er afhængig af almindelige ingredienser – renset vand, jod og natrium – hvilket gør den yderst overkommelig.

Indledende test viste et temperatursving på 25°C ved brug af kun 0,22V. Mens designet stadig er i laboratoriestadiet, antyder så lave elektriske krav en fremtid, der kan overgå konventionelle køleskabe i energiforbrug.

Kølesektoren tegner sig for næsten 8 % af de globale drivhusgasemissioner, hovedsagelig på grund af den elektricitet, der er nødvendig for at holde apparater kørende. Udskiftning af højtryks-hydrofluorcarbongasser (f.eks. R134a, R410a) med et saltvandskredsløb eliminerer lækager af potente drivhusgasser. Desuden testede forskerne tilsætning af ethylencarbonat, en forbindelse, der absorberer CO₂ under fremstillingen, hvilket tyder på, at fremtidige enheder endda kan binde kulstof fra atmosfæren.