【3044永利集團科技消息】近日,一項發(fā)表于《科學(xué)》期刊的突破性研究顯示,科研人員成功開發(fā)出一種名為“離子熱制冷”(ionocaloric cooling)的新型制冷技術(shù),該技術(shù)利用離子誘導(dǎo)相變實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移,不僅效率更高,且對環(huán)境更為友好。與當(dāng)前廣泛使用的含氟制冷劑不同,該系統(tǒng)采用乙二醇碳酸酯作為工質(zhì),并通過添加鈉碘鹽釋放帶電離子,促使材料在固態(tài)與液態(tài)之間快速轉(zhuǎn)換,從而吸收或釋放熱量。

傳統(tǒng)冰箱與空調(diào)依賴壓縮-冷凝-膨脹-蒸發(fā)循環(huán),使用如氟利昂等合成制冷劑,這些物質(zhì)多含氫氟碳化物(HFCs),具有極高的全球變暖潛能值(GWP),一旦泄漏將對氣候造成顯著影響。而新型離子熱制冷技術(shù)摒棄了氣體壓縮環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)而通過電化學(xué)方式控制離子濃度:當(dāng)鹽分加入時,乙二醇碳酸酯熔化吸熱,實現(xiàn)制冷效果;移除離子后,材料重新固化并釋放熱量,完成類似傳統(tǒng)冷凝器的功能。
尤為關(guān)鍵的是,乙二醇碳酸酯可由二氧化碳合成,其全生命周期碳足跡為負(fù),具備“負(fù)GWP”特性,大幅降低環(huán)境風(fēng)險。即便在設(shè)備維護、報廢或意外泄漏情況下,也不會釋放有害溫室氣體。
勞倫斯伯克利國家實驗室研究員拉維·普拉薩爾(Ravi Prasher)表示,初步實驗數(shù)據(jù)“非常令人鼓舞”,但該技術(shù)目前仍處于實驗室階段,尚未經(jīng)過大規(guī)模工程驗證。研究團隊下一步將聚焦于系統(tǒng)集成與商業(yè)化放大,目標(biāo)是開發(fā)出同時支持制冷與制熱的雙向熱管理裝置。
專家指出,若該技術(shù)成功落地,有望徹底擺脫對高GWP制冷劑的依賴,在家用電器、數(shù)據(jù)中心冷卻乃至電動汽車熱管理等領(lǐng)域帶來革命性變革,為全球減碳目標(biāo)提供關(guān)鍵技術(shù)路徑。
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