ژوئن 16, 2024
کریستال‌ها، جت‌ها و آهن‌رباها!مواد لازم برای ساختن کولر های دوست دار محیط زیست یافت شد

در دنیایی که توسط تغییرات آب و هوایی درحال سوختن است، لوازم خنک کننده کاملا خارج از دسته وسایل تجملاتی قرار می گیرند. این وسایل غذا را تازه نگه می دارند، راحتی را در خانه یا دفتر کار تضمین می کنند و حتی زندگی ها را نجات می دهند.

به گزارش سیناپرس، طبق اعلام آژانس بین المللی انرژی، قرار است از هم اکنون تا سال 2050 هر ثانیه ده دستگاه تهویه مطبوع جدید فروخته شود که از منظر مصرف انرژی عددی بسیار بزرگ است.

اما تمام آن ماشین‌ها که روزانه ساعت‌ها کار می‌کنند، مقادیر زیادی برق را می بلعند. این دستگاه ها همچنین حاوی گازهای مُبرد هستند که از نظر پتانسیل گرمایش جهانی هزاران برابر بیشتر از CO2 مضر هستند. این گازها به تدریج نشت می کنند، از جمله پس از دور ریختن واحدهای تهویه مطبوع قدیمی یا یخچال ها.

پس از قضا، خنک کردنِ خود برای زنده ماندن از بحران گرمایش آب و هوا در واقع می تواند مشکل را بدتر کند. به همین دلیل است که استارتاپ های متعددی در اروپا و همچنین در سرتاسر جهان وجود دارند که در حال بررسی فناوری های جدیدی هستند که می توانند خنک سازی را بسیار کارآمدتر از امروز کنند. و آنها در حال ارائه ایده های غیر معمول هستند.

بدون مایعات، بدون نشتی

به گزارش سیناپرس، خاویر مویا، یکی از بنیانگذاران باروکال، در آزمایشگاهی در کمبریج، نمونه اولیه دستگاهی دارد که به کریستال های پلاستیکی – شبکه های مولکول های آلی – فشار وارد می کند. این پروسه یک اثر خنک کننده قوی ایجاد می کند و دما را مثلاً 20 یا 30 درجه سانتیگراد کاهش می دهد.

مویا می گوید:ما از گاز استفاده نمی کنیم، بنابراین  چیزی نشت نمی کند. باروکال در حال حاضر 6 کارمند دارد و 1.5 میلیون پوند سرمایه جذب کرده است.

این فناوری بر این واقعیت متکی است که مولکول‌های مُبَرِد جامد به طور طبیعی در حال چرخش هستند اما وقتی فشار به آنها وارد می‌شود، متوقف می‌شوند. مویا می‌گوید: وقتی فشار را حذف می‌کنید، مولکول‌ها می‌خواهند دوباره بچرخند و نیاز به جذب انرژی دارند – به همین دلیل است که سرد می‌شوند.

او می افزاید: این فرآیند کمی شبیه آنچه در داخل نمایشگرهای کریستال مایع اتفاق می افتد است. چنین نمایشگرهایی حاوی مولکول‌هایی هستند که هنگام اعمال میدان الکتریکی جهت خود را تغییر می‌دهند، بنابراین می‌توانید به عنوان مثال، اعداد را روی صفحه ماشین حساب خود مشاهده کنید.

مویا می‌گوید: مبرد جامد باروکال را می‌توان در داخل دستگاه‌های تهویه مطبوع یا یخچال‌ها و در مقیاس خانگی یا تجاری استفاده کرد. او ادعا می کند که این سیستم بسیار کارآمد خواهد بود. در سیستم‌های سرمایش و گرمایش، یک کیلووات ساعت برق اغلب برای تولید چندین کیلووات ساعت انرژی حرارتی استفاده می‌شود که به ضریب عملکرد (COP) معروف است. به عنوان مثال، پمپ های حرارتی مدرن ممکن است برای شما عدد COP 3 در خانه دریافت کنند، که به معنای 3 کیلووات ساعت گرمای حاصل از هر کیلووات ساعت برق مصرفی است.

مویا می‌گوید: ما انتظار داریم در این پروسه ی جدید بازدهی دو برابر یا بیشتر داشته باشیم، هرچند او می‌افزاید که شرکت او هنوز سال‌ها با عرضه یک محصول تجاری فاصله دارد.

استارتاپ دیگری که قصد دارد مایعات مبرد را از بین ببرد، Dynamic Air Cooling در لهستان است. این شرکت 13 نفر را استخدام می کند و 3.5 میلیون یورو سرمایه جذب کرده است که 2.3 میلیون یورو آن به صورت کمک های بلاعوض بوده است.

گردباد کوچک

پاول پاناسجوک، یکی از بنیانگذاران و مدیر اجرایی این شرکت، می گوید که تیمش این ایده را کم و بیش به طور تصادفی هنگام آزمایش با همان فناوری مورد استفاده در موتورهای جت به وجود آورده اند.

او می‌گوید:ما فرآیندی را ایجاد کردیم که بسیار شبیه به یک گردباد کوچک است. او توضیح می دهد: این گردش و چرخش هوا است که به یک اثر خنک کننده دست می یابد زیرا در عوض انرژی حرارتی موجود در هوا را به انرژی جنبشی تبدیل می کند.

پاناسجوک اضافه می کند: این سیستم می تواند به طور قابل اعتمادی دما را تا حدود 45 درجه سانتیگراد پایین بیاورد و در آزمایشات این فرایند در بازه دمایی بین0 درجه سانتیگراد تا 35 درجه سانتیگراد یا بیشتر عمل کرده است.

یک جنبه مشکل این است که در حال حاضر، هیچ روش نهایی برای تعیین دمای خروجی خاص وجود ندارد، بنابر این تیم در حال کار روی یک واحد کنترل برای انجام این کار است. پاناسجوک اشاره می کند که سیستم باید COP حدود 4 را به دست آورد.

او می گوید: اگر با تمام چالش های مهندسی مقابله شود، Dynamic Air Cooling امیدوار است تا یک سال دیگر از امروز یک محصول تجاری آماده داشته باشد.

شرکت Magnotherm در آلمان نیز مصمم است یخچال‌ها با فناوری کاملاً متفاوت سبزتر کند. تیمور سیرمن، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل این شرکت، توضیح می دهد: دستگاه استارتاپ او بر آهنرباهای دوار متکی است. تصور کنید دو تا از آنها، مانند نان های همبرگر، در بالا و پایین “برگر” که در این مورد یک آلیاژ آهن خاص پر از منافذ است که آب از طریق آن پمپاژ می شود، وجود دارد. میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنرباهای دوار باعث خنک شدن آلیاژ فلز و در نتیجه هر آبی که از آن عبور می کند، می شود.

تلاش برای بهره وری

این شرکت که 32 پرسنل دارد و تا به امروز 6.3 میلیون یورو جمع آوری کرده است، در حال حاضر یک محصول تجاری کوچک دارد که این محصول یک یخچال جمع و جور است. Sirman می‌گوید: یخچالی که Polaris نام دارد، می‌تواند بین 100 تا 200 نوشیدنی را در خود جای دهد، اما تنها دارای COP 1 است که خیلی کارآمد نیست. او می افزاید، با این حال، با ساختن یک یخچال بزرگتر می توان این مشکل را حل کرد.

همچنین همین تکنولوژی قابلیت استفاده در کولرها را نیز دارد. امید این است که این سیستم های خنک کننده در تیراژ وسیع و با قیمتی مقرون بصرفه و همچنین در بازه زمانی نسبتا نزدیک وارد بازار شوند تا بلکه بخشی از مشکل مصرف زیاد انرژی و همچنین به تبع آن گرمایش زمین حل شود.

مترجم: مهگل غفاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *