18 января 2024 года завершилась миссия маленького вертолета Ingenuity, ставшего первым летательным..
Посреди бескрайних ледяных просторов Антарктиды, где царят холода и огромные ледяные..
Существующие холодильные технологии, как правило, основываются на отводе тепла с помощью жидкостей, которые испаряются и конденсируются в замкнутых трубках. Этот процесс, хотя и эффективный, часто использует материалы, наносящие вред окружающей среде. Исследование опубликовано в журнале Science.
Фото из открытых источников
Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета в Беркли разработали метод, основанный на изменении фаз вещества. Как показывает опыт, лёд, тая, поглощает тепло из окружающей среды, что делает его естественным охладителем. Но как заставить лёд таять без повышения температуры? Ответ прост: добавление ионов.
Этот принцип лежит в основе ионокалорического цикла, который использует соль для изменения состояния жидкости и охлаждения окружающей среды. Инженер-механик Дрю Лилли подчеркивает, что проблема с хладагентами остаётся нерешённой, и ионокалорический цикл может стать долгожданным решением, которое будет безопасным и эффективным.
Команда исследователей смоделировала теорию ионокалорического цикла и провела эксперименты с использованием соли, состоящей из йода и натрия, для плавления этиленкарбоната. Этот органический растворитель, применяемый в литий-ионных аккумуляторах, может быть произведён с использованием углекислого газа, что делает систему не просто нейтральной по потенциалу глобального потепления, но и потенциально отрицательной.
Результаты экспериментов впечатляют: при подаче заряда менее одного вольта удалось достичь изменения температуры на 25 градусов Цельсия. Этот успех ставит ионокалорическое охлаждение на один уровень с современными технологиями, а в некоторых аспектах даже превосходит их.
«Мы стремимся сбалансировать три ключевых фактора: потенциал глобального потепления хладагента, энергоэффективность и стоимость оборудования», — отмечает инженер Рави Прашер. «Первые результаты выглядят многообещающе».
Теперь учёные стоят перед задачей переноса технологии из лаборатории в практическое применение. В конечном счете ионокалорическое охлаждение может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения, открывая новые возможности в области термодинамики.
«Мы разработали совершенно новый термодинамический цикл, который объединяет элементы из разных областей», — подводит итог Прашер. «Теперь нам необходимо провести дополнительные эксперименты для поиска оптимальных решений».
18 января 2024 года завершилась миссия маленького вертолета Ingenuity, ставшего первым летательным..
Посреди бескрайних ледяных просторов Антарктиды, где царят холода и огромные ледяные..
Материалы сайта предназначены для лиц 16 лет и старше (16+)
Материалы, размещенные на сайте, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Авторские права на материалы, размещенные на сайте, принадлежат авторам статей. Все права защищены и охраняются законом РФ. Мнение редакции не всегда совпадает с мнением авторов статей.
При использовании материалов с сайта, активная ссылка на esoreiter.ru обязательна.
▪ О проекте / Контакты ▪ Редакционная политика ▪ Политика конфиденциальности ▪ Пользовательское соглашение
Наши контакты: esoreiter@yandex.ru, гл.редактор А.В.Ветров Телефон редакции: +7 (917) 398-10-94
Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie. Продолжая работу с сайтом, Вы разрешаете использование cookie-файлов и принимаете условия Политики конфиденциальности.