Ученые придумали безопасный для климата кондиционер с твердым хладагентом

Специалисты Гарвардского университета в США разработали экспериментальный прототип кондиционера с твердым хладагентом. Воздух в нем охлаждает вещество, меняющее свои свойства под действием давления, сообщает Phys.org.

В традиционных охладительных системах за отвод тепла отвечают химические вещества, способные превращаться из жидкости в газ и обратно. Когда жидкость становится газом, она расширяется и поглощает тепло. Затем компрессор устройства вновь сжижает состав, заставляя его отдать тепло вовне.

Такой цикл работы эффективен, газожидкостные хладагенты вызывают опасения из-за изменений климата, поскольку каждый из них представляет собой парниковый газ в тысячи раз мощнее обычной двуокиси углерода (CO2). Поэтому утилизация обычных кондиционеров остается проблемой для экологии.

Гарвардские ученые заменили газы на так называемые барокалорические материалы. Они тоже способны накапливать тепло в спокойном состоянии и отдавать его под давлением, но без смены агрегатного состояния.

Однако для работы балокалорических систем требуется огромное давление, чтобы запустить тепловой цикл. Такого давления можно добиться с помощью специального оборудование, которое слишком дорого и нецелесообразно для применения в бытовых кондиционерах и холодильниках.

По словам руководителя проекта Джарада Мейсона, он и его команда применили особый тип материалов, называемый металлогалогенидными первосквитами. Для их активации достаточно сравнительного небольшого давления, которое может обеспечить обычная гидравлическая система.

Команда построила прототип, демонстрирующий использование новых материалов. Устройство состоит из трех основных компонентов: металлической трубки с твердым хладагентом, гидравлического поршня и инертной жидкости — воды или масла. Поршень сжимает жидкость, которая сначала давит на хладагент, а затем отводит тепло.

Исследователи намерены протестировать различные барокалорические материалы, чтобы найти оптимальный вариант по соотношению необходимого давления и теплопроводности. По их словам, разработка способна в будущем заменить привычные газожидкостные системы охлаждения.

Источник: +1

Фото: iStock