EB: le kell számolni a hagyományos hűtőkkel és légkondikkal – Itt az új technológia
Ezerszer károsabbak lehetnek a szén-dioxidnál, ezért európai kutatók kitaláltak egy fenntarthatóbb alternatívát a hagyományos, környezetre ártalmas hűtőszekrényekre és klímákra.
A legtöbb hűtőszekrényben és légkondicionálóban alkalmazott gőzkompressziós technológia több mint százéves módszer, ebből adódóan időszerű a felülvizsgálata, már csak azért is, mert mai szemmel finoman szólva sem nevezhető hatékonynak, és a hozzá felhasznált anyagok környezetkárosítóak. Bár a legkárosabb hűtőközegeket 1989-ben betiltották, az azokat helyettesítő hidrofluor-karbonokról (HFC-k) kiderült, hogy üvegházhatásuk ezerszeresen meghaladja a szén-dioxidét.
Jaka Tušek, a Ljubljanai Egyetem Gépészmérnöki Karának adjunktusa és csapata egy olyan technológiát tesztel, amely mérgező hűtőközegek helyett fémből készült csöveket használ. A tudós kutatása az Európai Unió 2019 és 2023 között végzett SUPERCOOL nevű projektjének folytatása.
„Ha mindössze egy kilogramm bizonyos hűtőközeg kerül a légkörbe, a környezeti hatása megegyezik azzal, mintha kb. 30 ezer kilométert autóznánk” – idézi a a hidrofluor-karbonokra célzó Tušeket az Európai Bizottság közleménye. Az EB hozzáteszi: a szándék az, hogy ezeket az anyagokat fokozatosan kivonják a használatból, majd természetes alternatívák kerüljenek a helyükre, például ammónia vagy izobután. Utóbbiak viszont szintén hordoznak kihívásokat, hiszen mérgezőek, gyúlékonyak és meleg éghajlaton csökkent hatékonyságot mutatnak.
A szilárdtest-hűtési technológiák még a fejlesztés korai szakaszában járnak, de lehetőséget kínálnak a biztonságosabb, halkabb és hatékonyabb hűtésre - a környezet károsítása nélkül.
A kutatók jelenleg a 2026 elejéig tartó E-CO-HEAT projekt keretében dolgoznak rajta, hogy a technológiát piacképes formára alakítsák. A csapat szabadalmi bejelentést készít elő, és stratégiát dolgoz ki az ipari bevezetésre. A hőmérséklet-szabályozási technológiák hatékonyságának és fenntarthatóságának javítása a Zöld Megállapodás értelmében része az Európai Unió Fűtési és Hűtési Stratégiájának.
Új hűtéstechnológia kell a hűtők és a klímák rendszereibe
A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) adatai szerint a hűtés jelenleg a világ villamosenergia-felhasználásának tíz százalékát teszi ki. A hűtési technológiák iránti igény a globális hőmérséklet-emelkedés és a fejlődő országok keresletének bővülése miatt gyorsan növekszik.
Tušek megjegyezte: ma kb. kétmilliárd légkondicionáló működik világszerte, és az IEA előrejelzése szerint ez a szám 2050-re majdnem megháromszorozódik.
A hűtés alapját az anyagok fázisátalakulása, vagyis az a folyamat adja, amikor az anyag szilárd, folyékony vagy gáznemű állapotba kerül. A hagyományos rendszerekben a folyadékból gáz halmazállapotba történő átmenet, majd visszaalakulás hajtja a hűtési ciklust. Bizonyos anyagok viszont, például a nikkel-titán ötvözet vagy a nitinol, szilárd állapotban is képesek fázisátalakulásra.
Bizonyos anyagok mechanikai megterhelés hatására felmelegednek, majd a terhelés leállításakor kihűlnek. Ezt a folyamatot elasztokalorikus hűtésnek hívják, és olyan anyagokat alkalmaznak hozzá, amelyek nem károsak az emberre vagy a környezetre. Az elasztokalorikus anyagok, mint például az orvostudományban – a biokompatibilitása miatt – ma is használt nitinol, biztonságos alternatívát kínálnak. Ez a technológia elméletileg jóval hatékonyabb lehet, bár még fejlesztés alatt áll – jegyzi meg a közlemény.
A tudósok közölték, hogy prototípusuk jelenleg a maximális hatékonyság 15 százalékát éri el, míg a gőzkompressziós technológia általában 20-30 százalékos hatékonyságon működik. A technológia fejlesztése viszont kevesebb mint tíz éve indult, szóval a kutatók szerint még bőven van benne potenciál. Tušek és csapata egy ír technológiai vállalattal, valamint német és olasz egyetemekkel SMACool név alatt már együtt is működik egy fejlett légkondicionálón, amely erre az új technológiára épül.
Címlapkép: Freepik
