Использование растворителя этиленкарбоната с солью йодида натрия для создания нового типа холодильника

Oct 20, 2023

Отчет от 27 декабря 2022 г.

Боб Йирка, Tech Xplore

Пара исследователей из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли использовала широко известное природное явление для создания нового типа экологически безопасного холодильника.

В своей статье, опубликованной в журнале Science, Дрю Лилли и Рави Прашер описывают, как, развивая идею использования соли для растапливания дорожного льда, мы разработали и построили новый вид холодильника. Эммануэль Дефе из Люксембургского института науки и технологий опубликовал в том же номере журнала статью «Перспектива», в которой описывается работа, проделанная этой парой в Калифорнии.

На протяжении многих лет люди во всем мире использовали соль, чтобы растопить дорожный лед и облегчить путешествие. Хотя технически соль не растапливает лед, ее темный цвет притягивает тепло, позволяя льду под ним таять, что позволяет соли смешиваться с водой. И она не замерзает повторно, потому что соль резко снижает температуру замерзания воды.

Именно на этой части процесса сосредоточились исследователи. Они отметили, что аналогичный процесс может привести к охлаждению материала просто путем смешивания его с солью йодида натрия (NaI) из-за фазового перехода. Вторым материалом в данном случае был растворитель этиленкарбонат (ЭК). Они также отметили, что многократное охлаждение материала должно также охлаждать среду, в которой он содержится. И чтобы это произошло, им нужно было всего лишь удалить соль, а затем добавить ее снова.

Исследователи назвали свой процесс «ионокалорическим» охлаждением и построили такой холодильник, чтобы доказать его жизнеспособность. Они начали с коробки, а затем добавили смесительное устройство для смешивания двух ингредиентов и еще одно устройство, которое выполняло электродиализ для удаления соли. Затем протестировали полученное устройство, чтобы определить, сможет ли оно поддерживать стабильную низкую температуру внутри коробки, и если да, то будет ли оно более или менее эффективным, чем другие холодильные устройства.

Их испытания показали, что их холодильник способен поддерживать прохладную температуру и что он примерно так же эффективен, как и холодильники, представленные сейчас на рынке. Большим преимуществом этого подхода является то, что он не выделяет гидрофторуглеродов или других загрязняющих веществ. Они признают, что у него есть один недостаток — смешанный раствор долго остывает.

Больше информации: Дрю Лилли и др., Ионокалорический холодильный цикл, Science (2022). DOI: 10.1126/science.ade1696.

Эммануэль Дефе, Охладите, с щепоткой соли, Наука (2022). DOI: 10.1126/science.adf5114.

© 2022 Сеть Science X