Wissenschaftler haben die ionokalorische Kühlung entwickelt, einen neuen Kühlprozess, der die beim Phasenwechsel eines Materials freigesetzte Energie nutzt, um seine Umgebung zu kühlen, und eine sicherere und umweltfreundlichere Alternative zu vorhandenen Kältemitteln darstellt.
Wissenschaftler des Lawrence Berkeley National Laboratory und der University of California, Berkeley haben ein neues Kühlverfahren namens ionokalorische Kühlung entwickelt, das das Potenzial hat, Kühlmethoden zu revolutionieren und der Umwelt zu helfen.
Herkömmliche Kühlsysteme verwenden Gase, die umweltschädlich sein können. Die neue Studie, die ionokalorische Kühlung, kühlt die Umgebung, indem sie die Energie nutzt, die beim Phasenwechsel eines Materials gespeichert oder freigesetzt wird, beispielsweise bei der Umwandlung von festem Eis in flüssiges Wasser.
Es kann eine Temperaturänderung von 25 Grad bewirken
Beim Abkühlungsprozess werden geladene Teilchen oder Ionen hinzugefügt, um das Schmelzen auszulösen, ohne dass die Temperatur wesentlich ansteigt. In diesem Zusammenhang verändert ein durch das System fließender Strom den Schmelzpunkt des Materials, indem er die darin enthaltenen Ionen bewegt. Dadurch verändert sich indirekt die Temperatur.
Dieser Ansatz hat das Potenzial, umweltfreundlicher und effizienter zu sein als bestehende Kältemittel.
Die Forscher versuchten, Ethylencarbonat, ein häufiges organisches Lösungsmittel, das in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird, mit einem Salz aus Jod und Natrium aufzulösen. Dadurch kann das System nicht nur klimaneutral, sondern sogar klimapositiv werden und somit zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen.
Der ionokalorische Zyklus hat im Labor vielversprechende Ergebnisse gezeigt und übertrifft andere Kühltechnologien, indem er eine Temperaturänderung von 25 Grad Celsius bei einer Ladung von weniger als einem Volt ermöglicht. Ziel der Forscher ist es, drei Schlüsselfaktoren in Einklang zu bringen: das Treibhauspotenzial (GWP) des Kältemittels, die Energieeffizienz und die Gerätekosten.
Der nächste Schritt für die Forscher besteht darin, die Technologie für die praktische kommerzielle Nutzung verfügbar zu machen und sie möglicherweise auch auf Heizsysteme anzuwenden.