Фінансові новини
- |
- 23.04.26
- |
- 10:47
- |
-
RSS - |
- мапа сайту
Авторизация
Без фреону та шкоди довкіллю. Вчені розробили альтернативний метод охолодження — іонокалоричний
17:01 16.01.2023 |

Вчені Національної лабораторії Лоуренса Берклі розробили метод іонокалоричного охолодження - новий холодильний цикл, який, як вони сподіваються, допоможе поступово відмовитися від холодоагентів, що сприяють глобальному потеплінню.
Дослідники вже давно шукають альтернативи системам охолодження, аби зменшити їх негативний вплив на людей та довкілля. Ще у 1926 році власний вид холодильників спробували розробити Альберт Ейнштейн та Лео Сілард. До співпраці вчених підштовхнула трагічна подія, що сталася того року в Берліні: ціла сім'я загинула через отруєння газами, які просочилася в дім через зламану пломбу в холодильнику.
І такі витоки відбувались все частіше, оскільки люди почали купувати сучасні механічні холодильники, що використовували як холодоагенти отруйні речовини - хлорметан, аміак чи діоксид сірки.
Холодильник Ейнштейна-Сіларда
Ейнштейн та Сілард зосередились на абсорбційних холодильниках, у яких замість механічного компресора використовується джерело тепла (на той час полум'я природного газу) для керування процесом абсорбціїБез фреону та шкоди довкіллю. Вчені розробили альтернативний метод охолодження - іонокалоричний та виділення холодоагентів.
Попередня версія технології була представлена в 1922 році швейцарськими винахідниками, і Сілард знайшов спосіб покращити конструкцію, спираючись на свій досвід у термодинаміці. Джерело тепла у моделі Ейнштейна-Сіларда приводило в дію комбінацію газів та рідин через три взаємопов'язані контури: аміак під тиском, бутан та воду; без потреби в електроенергії для роботи приладу та рухомих частин. З однієї сторони була розміщена колба з бутаном (випарник), в яку впорскувався аміак. Коли вода википала, вона забирала енергію з навколишнього середовища, охолоджуючи камеру в процесі.

Вчені отримали патент на винахід, який у 1930 році викупила компанія "Електролюкс". Однак холодильник так і не надійшов у серійне виробництво, адже того ж року розпочалося активне впровадження нетоксичного холодоагенту - фреону.
Хоча й фреон не шкодить здоров'ю в домашніх умовах, його викиди, як і інших гідрофторвуглецевих речовин, впливають на глобальне потепління. Ось чому нині існує інтерес до так званих "калоричних" альтернатив охолодження.
"Калоричне" охолодження
У калоричному охолодженні тверді матеріали маніпулюють магнітними, електричними або механічними силами та змушують їх поглинати або віддавати тепло.
Наприклад, магнітне охолодження використовує магнітокалоричний ефект. Матеріал холодоагенту нагрівається під час дії магнітного поля, повторно поглинаючи це тепло, коли магнітне поле зникає.
Електрокалоричне та термоакустичне охолодження - ще одні кандидати у методи калоричного охолодження. У 2004 році магазин морозива Ben and Jerry's у Нью-Йорку відсвяткував День Землі, представивши прототип "термоакустичного холодильника", який використовує звукові хвилі замість стиснення пари.
Іонокалоричний цикл
В іонокалоричному методі електрично заряджені атоми або молекули (іони) змінюють температуру плавлення твердого матеріалу (подібно до того, як додавання солі на дороги узимку змінює спосіб утворення льоду). Видалення іонів дозволяє матеріалу повторно тверднути та поглинати це тепло.
Мета дослідження полягає в тому, щоб збалансувати потенціал глобального потепління від холодоагенту, енергоефективність системи та вартість обладнання. Початкові теоретичні розрахунки іонокалоричного методу припускали, що він дорівнюватиме або навіть перевищуватиме ефективність сучасних газових холодильників.
Далі дослідники провели експеримент з використанням солі та етиленкарбонату, який зазвичай міститься в літій-іонних батареях, й досягли зміни температури на 25°C, на що витратили менше одного вольта. Це значне покращення порівняно з іншими калоричними альтернативами охолодженню.
Після отримання тимчасового патенту, автори планують розробити прототип. Надалі метод можна використовувати для підігріву води, промислового опалення або охолодження.
"У нас є абсолютно новий термодинамічний цикл і структура, яка об'єднує елементи з різних галузей, і ми показали, що це може працювати. Тепер настав час для експериментів, щоб випробувати різні комбінації матеріалів і технік для вирішення інженерних завдань", - зазначають дослідники у статті, нещодавно опублікованій в журналі Science.
ТЕГИ
ТОП-НОВИНИ
ПІДПИСКА НА НОВИНИ
Для підписки на розсилку новин введіть Вашу поштову адресу :


Зазначається, що розгортання української системи Sky Map на авіабазі
Принца Султана, про яке раніше не повідомлялося, є ознакою того, як
українські військові значно просунулися вперед у технологіях дронів та
боротьби з ними
Посли-постійні представники країн-членів Європейського союзу схвалили як
останній законодавчий акт - зміни до регламенту про багаторічну
фінансову політику ЄС, який був необхідний для забезпечення виплати
Україні
Український президент наголосив, що відновлення "Дружби" Київ пов'язує з
розблокуванням Європейським Союзом кредиту у 90 млрд євро для потреб
України.
Уряд визначив Державну спеціальну службу транспорту Міноборони (ДССТ)
замовником робіт із захисту критичної інфраструктури: очікує, що так
роботи будуть виконуватися швидше.
Європейський Союз планує надати Україні перший транш з кредиту ЄС на
суму 90 млрд євро у кінці травня чи на початку червня 2026 року.
АЗОВ.ONE та Obmify оголосили спільний збір: чим допомогти, як підтримати, куди підуть гроші. Донатьте і беріть участь у розіграші за посиланням в статті
Нова архітектура міжчіпових з'єднань дозволяє Google за допомогою
фреймворків JAX і Pathways масштабуватись до понад мільйона TPU в одному
тренувальному кластері.
SpaceX у підготовці до IPO розголошує інвесторам потенційні ризики,
пов'язані з бізнесом компанії, включно з амбітними планами стартапу
побудувати центри обробки даних для штучного інтелекту у космосі, які
можуть бути комерційно невигідними.
В блозі OpenAI зазначається, що ChatGPT Images 2 навчився створювати
складніші зображення, краще дотримуватися інструкцій, зберігати обрані
деталі і правильно генерувати текст.
Google відкрила нову хвилю безплатного навчання зі штучного інтелекту
для українців. Йдеться про 20 тис. ліцензій на програму "Сертифікація
Google із професійного використання ШІ" на платформі Coursera.
У недавній публікації у блозі Microsoft офіційно заявила, що Microsoft
Defender достатній для більшості користувачів і жодне додаткове
антивірусне програмне забезпечення для Windows 11 не потрібне.
Держагентство «ПлейСіті» співпрацюватиме з YouTube для виявлення та блокування незаконної реклами азартних ігор.
Сервіс Google Фото отримав новий набір інструментів для редагування
обличчя із налаштуванням інтенсивності - для видалення недоліків шкіри,
корекції губів, відбілювання зубів тощо.
Згідно із повідомленням відомства, мова йде про документи, які
використовуються у випадках змін під час перевезення, зокрема, при
перевантаженні, зміні пункту призначення, розбіжностях у вантажі чи
інших операційних ситуаціях.
Окружний суд Токіо засудив 39-річного Ватару Такеучі до 1,5 року
ув'язнення та оштрафував його на 1 мільйон єн ($6300) за публікацію
спойлерів.
США вкотре продемонстрували, що коли мова йде про напівпровідники та
національну безпеку, капіталістичні правила вільного ринку
відправляються на лаву запасних.
Дослідники NVIDIA опублікували статтю "ReSTIR PT Enhanced: алгоритмічні
вдосконалення для швидшого та надійнішого трасування шляху ReSTIR".
Apple офіційно оголосила зміну керівництва: Тім Кук залишає посаду
генерального директора компанії. З 1 вересня 2026 року його місце займе
Джон Тернус, нинішній старший віцепрезидент з апаратного забезпечення.
За даними Всесвітньої організації автовиробників (ОІСА), у 2025 році
глобальні продажі нових автомобілів досягли 99,8 млн одиниць.
Компанія Blue Origin Джеффа Безоса вперше
повторно використала важку ракету New Glenn під час орбітального
запуску, однак у ході місії виникли проблеми з виведенням супутника, пише TechCrunch.