Novinky

Odeslat stránku emailem

Zašlete tuto stránku svým přátelům, ať se na ní také podívají.

Aby nám v budoucnu nebylo horko

Nový projekt může způsobit revoluci v průmyslovém chlazení

Vědci z britské Národní fyzikální laboratoře (NPL) a Královské univerzity v Londýně společně pracují na tom, aby se neúčinný způsob chlazení využívaný po více než sto let v chladničkách či klimatizacích stal jednou provždy minulostí.

V rámci nového projektu se snaží nalézt ekonomičtější, energeticky účinnější a životnímu prostřední více nakloněnou alternativu chlazení. Jako základ pro další vývoj nových způsobů chlazení hodlají vědci využít elektrokalorický jev.

Při elektrokalorickém jevu mění materiál vystavený působení elektrického pole svoji teplotu.

Princip chlazení, který v současnosti využíváme v našich domácnostech, spoléhá na opakovaný cyklus komprese a expanze chemických látek zvaný komprese páry. Např. freon lze ochladit tak, aby zkondenzoval a stala se z něj kapalina. Tato kapalina pak v oblasti chlazení pohlcuje teplo a napomáhá jeho vypařování, čímž začíná další nový cyklus.

V případě nesprávné likvidace nebo úniku jsou tyto chemické látky nebezpečné. Mají přitom relativně nízkou účinnost a pro zajištění požadovaného chlazení vyžadují vysoký příjem energie. K tomu mají navíc vysoké nároky na prostor, takže jsou součástí velkých spotřebičů, u menších strojů či zařízení, například pro chlazení elektroniky, jsou však nepoužitelné.

Technologie termoelektrického a magnetického chlazení jsou prosazovány jako alternativy komprese páry, které jsou šetrnější k životnímu prostředí. Tyto technologie se ovšem v boji s kompresí páry potýkají s nízkou energetickou účinností (maximálně 10 %) a požadavkem na velké a drahé magnety nezbytné pro tvorbu magnetických polí pohánějících magnetické chladiče.

Jak však vysvětluje Maciej Rokosz, který působí jako postdoktorand v Národní fyzikální laboratoři i na Královská univerzitě: „Elektrokalorický chladič je ovšem schopen dosáhnout vyšší účinnosti než komprese páry, a to díky tomu, že tvorba elektrického pole vyžaduje pro dosažení stejné úrovně chlazení méně energie než proces komprese. K tomu by se navíc mohl dodávat v menších rozměrech, díky čemuž jej lze použít například pro chlazení elektroniky."

Vedoucí projektu, vědecká pracovnice Tatiana Correia z Národní fyzikální laboratoře, dodává: „Tento projekt vychází z obsáhlého výzkumu NPL a jeho odborných poznatků. V této oblasti jsme natolik zkušení, že jsme si jisti, že do tří let budeme schopni vyvinout první elektrokalorický chladič, který bude při svém provozu dosahovat přibližně jen pokojové teploty".

V rámci podpory technologie elektrokalorického chlazení pracuje NPL dále na novém projektu financovaném miliony liber za podpory Evropského metrologického výzkumného programu METCO (Metrologie elektrotepelného spojování), který propojuje přední evropská výzkumná pracoviště z různých oborů a podporuje tak rozvoj jedinečných znalostí týkajících se sledovatelných přesných měření elektrokalorického jevu v materiálech..

Correia uzavírá: „Jsme přesvědčeni, že naše konstrukční návrhy a představy, které v současné době máme, nám společně s vysokou mírou odbornosti, kterou Národní fyzikální laboratoř a Královská univerzita disponují, pomohou vyvinout vysoce konkurenceschopný chladící systém. Přitom ovšem zůstáváme otevřeni názorům odborníků z nejrůznějších odvětví, kteří by měli o spolupráci s námi zájem, abychom získali nové náhledy na to, kdy všude mohou být naše systémy do budoucna využívány."