Новый тип холодильника на основе регенеративного ионокалорического цикла

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли использовали широко известное природное явление для создания нового типа экологически безопасного холодильника.

Новый холодильный цикл описан в статье, опубликованной в журнале Science. В своей работе Дрю Лилли и Рави Прашер предложили использовать известный процесс растапливания дорожного льда при помощи соли для того, чтобы спроектировать и сделать холодильную установку нового типа.

В течение многих лет люди во многих странах с суровыми зимами использовали соль, чтобы растопить дорожный лед. Хотя технически соль не плавит лед, ее темный цвет притягивает тепло, что вызывает таяние льда, при этом соль растворяется в воде. Вода не замерзает повторно, потому что соль резко снижает температуру её замерзания. Исследователи отметили, что процесс также приводит к охлаждению раствора и, соответственно, к охлаждению окружающей среды.

Они также отметили, что если удалить соль, а затем добавить ее снова, произойдёт повторное охлаждение материала и окружающей среды. Учёные назвали этот процесс «ионокалорическим» охлаждением и построили холодильник, чтобы доказать его жизнеспособность. В нём соль йодида натрия (NaI) растворяется в этиленкарбонате при помощи устройства смешения этих двух ингредиентов. Далее раствор поступает в устройство, которое выполняет электродиализ для удаления соли. После этого процесс повторяется, то есть происходит новый ионокалорический цикл охлаждения. Таким образом, Дрю Лилли и Рави Прашер сделали этот процесс охлаждения обратимым для достижения эффективного цикла с потенциально широким применением в холодильной технике.

Их испытания показали, что такой холодильник способен поддерживать низкую температуру, и он примерно так же эффективен, как холодильники, представленные сейчас на рынке. Большим преимуществом этого подхода является то, что в процессе не выделяется никаких гидрофторуглеродов или других загрязняющих веществ. Однако учёные также признают, что у их холодильной установки есть один серьёзный недостаток — для охлаждения требуется довольно много времени.