Hiç Soğutucu Madde Kullanmayan Klima Geliştirildi

Hiç Soğutucu Madde Kullanmayan Klima Geliştirildi

Hiç Soğutucu Madde Kullanmayan Klima Geliştirildi

Dünya giderek ısınıyor ve insanlar için konforlu sıcaklık değişmiyor. Verimli, çevre dostu klimaların geliştirilmesi günümüzün en büyük zorluklarından biridir.

Yeni bir tür ısı pompası beklentileri karşılayabilirse, klimalarda ve buzdolaplarında çevreye zararlı gazların kullanımı gereksiz hale gelebilir.

Bellevaux’daki Lüksemburg Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nde geliştirilen prototip, geleneksel soğutucu akışkanlar yerine yalnızca elektrik alanları kullanıyor.

Bilim insanları, güçlü elektrokalorik etkiye sahip seramiklerden yapılmış deneysel bir cihaz yarattılar: bu tür malzemeler bir elektrik alanının etkisi altında ısınır ve elektrik kapatıldığında soğur.

Elektrokalorik bir malzemede atomlar elektriksel olarak kutuplaşmıştır. Elektronların dağılımındaki hafif bir dengesizlik, atomların ‘artı’ ve ‘eksi’ kutba sahip olmasına neden olur.

Malzeme hareketsiz kaldığı sürece, bu atomların kutuplaşması rastgele yönlerde sürekli olarak değişir. Ancak malzeme bir elektrik alanına maruz kaldığında, tüm elektrostatik kutuplar aynı yöne taranmış saçlar gibi aniden hizalanır.

Yazarlardan Effanuel Defay, düzensizlikten düzene geçişin, düzensizliği ölçmenin fiziksel bir yolu olan elektronların entropisinin aniden düşmesi anlamına geldiğini belirtiyor.

Ancak termodinamik yasaları, bir sistemin toplam entropisinin asla azalamayacağını söyler, bu nedenle bir yerde düşerse, başka bir yerde yine de artmalıdır.

Defay, “Bir malzemenin fazladan düzensizlikten kurtulmasının tek yolu, onu kristal yapısının kafesine sokmaktır” diyor. Bu ekstra dağınıklık, atomların daha hızlı titreşmeye başlaması anlamına geliyor ve bu da sıcaklığın yükselmesine neden oluyor.

Elektrik darbesi ile soğutma

Araştırmacılar daha sonra elektrik alanını kaldırmadan elektrokalorik malzeme plakaları arasından bir sıvı geçirerek ısıyı dağıtıyor.

Sonuç olarak, plaka orijinal ortam sıcaklığına geri dönüyor ancak daha düşük bir polarizasyon entropisine sahip oluyor.

Elektrik alanı daha sonra kapatılırsa, ters etki meydana gelir: kutuplaşmalar tekrar kaotik hale gelir ve entropi, ısıyı da beraberinde götürerek seramik atomik kafesten “akar”.

Sonuç olarak, kafes ortam sıcaklığından daha soğuk hale gelir ve plakalar arasında pompalanan sıvıyı soğutabilir. Döngü daha sonra tekrar başlar.

Bir buzdolabı veya klimada, ısıtılan sıvıdan gelen ısı çevreye yayılır ve soğutulan sıvı iç mekanı soğuk tutmaya yarar. Isıtmada, bir ısı pompası dış ortamı soğutur ve binaya pompalamak için ondan ısı çeker.

Defay, teknoloji henüz ticari kullanıma hazır olmasa da, daha fazla iyileştirme ile elektrokalorik ısı pompasının verimliliğinin mevcut cihazlara rakip olabileceğini söyledi.

Bu zor bir görev; çünkü kompresör tabanlı ısı pompaları zaten çok verimli: örneğin, binaları ısıtmak için kullanıldıklarında, aynı elektrik tüketimi için alan ısıtıcılarından üç veya daha fazla kat daha fazla ısı sağlayabilirler.

Geleneksel bir ısı pompasının aksine, bir elektrokalorik ısı pompası çevreye potansiyel olarak zararlı olan hidroflorokarbonlar veya amonyak gibi soğutucu akışkanlara ihtiyaç duymaz.

Defay, kompresör gerektirmediği için daha küçük ve basit bir üniteye yerleştirilebileceğini de sözlerine ekliyor.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

Kaynak: Hiç Soğutucu Madde Kullanmayan Klima Geliştirildi

2100 Yılına Kadar Ortaya Çıkacak 5 Teknoloji

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar