fbpx
АкцентиНаука и технологииТехнологии

Откриха твърд абсолютно безвреден екологичен хладилен агент

Испански и британски учени откриха безопасен твърд хладилен агент, който може да замени слабо ефективните и замърсяващи атмосферата газове, използвани в различните климатизиращи и хладилни съоръжения.

Изследователите открили, че под въздействието на високо налягане „пластичните” кристали на неопентилгликола (NPG) проявяват прекрасни охлаждащи свойства, достатъчни да бъдат абсолютно конкурентно способни на традиционните хладилни агенти. Този материал е широко разпространен, евтин и демонстрира добра работоспособност при близки до стайните температури.
В голяма част от хладилните и климатичните системи в качеството на хладилен агент се използват хидрофлуорвъглероди ( HFC ) или въглеводородни съединения ( HC ). Известно е, че някои от тях за токсични, някои възпламеними и почти всички се явяват фактор, провокиращ глобалното затопляне при изтичане в атмосферата.

«Освен, че са вредни за околната среда тези охлаждащи системи, работещи на хидрофлуорвъглероди (HFC) или въглеводородни съединения (HC), са и с ниска производителност, – казва професорът от Кеймбриджкия университет Хавиер Мойя – Това трябва да се има предвид, тъй като хладилните и климатичните системи използват приблизително една пета от общото количество на произведената на планетата електроенергия. При това търсенето на климатични системи постоянно расте.»
Този проблем кара учените по целия свят да търсят алтернатива на досега използваните хладилни агенти (а и принципиално нови технологии за охлаждане) и то преди всичко сред твърдите материали. Специалистите от Кеймбриджкия университет и Университета на Каталония открили необикновени температурни изменения в кристалите на NPG, проявяващи се при високо налягане.

Традиционните решения на досегашните хладилни агенти се основават на температурните изменения, появяващи се при разширяване на компресирани флуиди. При този процес температурата на агента пада и охлаждащият ефект се предава на обкръжаващите предмети.
При твърдите хладилни агенти ефектът се постига чрез изменение на микроскопичната структура на материала под въздействие на магнитно поле , електричество или с използване на механична сила. В течение на десетилетия калоричният ефект се постигаше чрез температурните изменения на хладилния агент, но сега откриването на барокалоричния ефект (охлаждане под налягане) в NPG и други подобни органични съединения, може да предизвика революция в тази промишленост.
Заради природата на химичните връзки, органичните материали е по-лесно да бъдат свивани, и NPG широко се използва в синтеза на бои, полиестери, пластификатори и лубриканти. Той не само е широко разпространен, но и достатъчно евтин.
Молекулите на NPG, състоящи се от въглерод, водород и кислород, са почти сферични и слабо взаимодействат една с друга. Тези свободни връзки в тази микроскопична среда позволява на молекулите да се въртят сравнително свободно. За това термина „пластични кристали” не се отнася към химическия състав, а към пластичността на материала. „Пластичните кристали” са на границата между твърдото тяло и течността. Свиването на NPG води до големи температурни изменения заради молекулярната реконфигурация. Достигнатото изменение на температурата е съпоставимо с това , което се получава при досегашните охлаждащи системи с използване на хладилни агенти на основата на NFC и HC.
Откриването на колосалните барокалорични ефекти в пластичните кристали може да изведе тази технология на предни позиции за достигане на безопасно, екологично чисто охлаждане без риск да загубим ефективността на процеса.
В настоящия момент Мойя и неговият екип работят съвместно с Cambridge Enterprise, подразделение в Кеймбриджкия университет , занимаващо се с търговското внедряване на изследванията в университета. Близките планове на екипа е поставянето на тази технология на комерсиална основа.

Източник

5 1 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Харесайте ни :-)


This will close in 25 seconds

0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x