جایگزینی مبرد در چیلر با بار الکتریکی یون ها، جلوگیری از گرمایش جهانی!

  • خانه
  • اخبار چیلمن
  • جایگزینی مبرد در چیلر با بار الکتریکی یون ها، جلوگیری از گرمایش جهانی!

جایگزینی مبرد در چیلر با بار الکتریکی یون ها، جلوگیری از گرمایش جهانی!

فهرست مطالب

جایگزینی مبرد در چیلر با بار الکتریکی یون ها، جلوگیری از گرمایش جهانی!

استفاده از این مبرد جدید در فرآیند تبرید می تواند جایگزین مواد شیمیایی مضر گردد.

در این روش از نمک و همچنین یک حلال آلی برای تغییر نقطه ذوب مواد استفاده می گردد. دانشمندان آزمایشگاه برکلی موفق به طراحی یک مبرد یونوکالری جدید برای چرخه تبرید شدند که امیدوارند بتوانند گامی در جهت حذف مبردهایی که در گرمایش جهانی نقش دارند برداشته باشند.

دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی موفق به طراحی یک ابزار بالقوه جدید برای جایگزینی در فرایند تبرید شدند: مبرد یونوکالری.

این روش شامل اتم‌ها یا مولکول‌های دارای بار الکتریکی (یون‌ها) بوده که می توانند نقطه ذوب یک ماده جامد را تغییر ‌دهند. مانند افزودن نمک به جاده‌ها پیش از تغییر شکل یخبندان ها در طول طوفان های زمستانی. بر اساس مقاله ای که اخیرا در مجله Science منتشر شده، در مطالعه مفهومی آنها، از نمک حاوی ید و سدیم به همراه یک حلال آلی برای دستیابی به یک مبرد کارآمد استفاده شده است.

درو لیلی، یکی از نویسندگان این مقاله عنوان می نماید: “چشم انداز مبردها یک مشکل لاینحل است: تاکنون هیچکس موفق به ارائه و طراحی مبردی نشده است که مواد را سرد کند، کارآمد باشد، و در عین حال ایمن بوده و آسیبی به محیط زیست نرساند.” ما بر این عقیده ایم که چرخه یونوکالری در صورت تحقق مناسب، پتانسیل رسیدن به تمام این اهداف را دارا می باشد.

تاریخچه طولانی از دانشمندانی وجود دارد که به دنبال جایگزین های بهتری برای استفاده در فرایند تبرید بوده اند که از آن جمله می توان به یخچالی که توسط فیزیکدانان آلبرت اینشتین و لئو زیلارد طراحی شده است اشاره نمود. انگیزه همکاری این دو مرد در سال 1926 اتفاق افتاد، زمانی که روزنامه ها مرگ غم انگیز یک خانواده در برلین را بر اثر استنشاق گازهای سمی حین خواب – که نتیجه شکستن درزبندی دور یخچال بود- گزارش کردند.

چنین اتفاقاتی به کررات رخ داده بود زیرا بسیاری از افراد یخچال های سنتی را با یخچال‌های مکانیکی مدرن جایگزین کردند که در آن ها از گازهای سمی مانند: متیل کلرید، آمونیاک و دی اکسید گوگرد به عنوان مبرد استفاده می شد. انیشتین عمیقاً تحت تأثیر این تراژدی قرار گرفت و به زیلارد گفت که باید طراحی بهتری وجود داشته باشد.

انیشتین و زیلارد توجه خود را بر یخچال‌های جذبی معطوف ساختند که در آن‌ها به جای کمپرسور مکانیکی، از یک منبع گرما – در آن زمان، شعله گاز طبیعی – برای هدایت فرآیند جذب و آزادسازی خنک‌کننده از محلول‌های شیمیایی استفاده می شد.

نسخه اولیه این فناوری در سال 1922 توسط مخترعان سوئیسی معرفی شد و زیلارد با استفاده از تخصص خود در ترمودینامیک راهی برای بهبود طراحی آنها پیدا کرد.

منبع حرارتی او بدون نیاز به برق (بسته به انتخاب منبع گرمایی شما) و بدون قطعات متحرک ترکیبی از گازها و مایعات را از طریق سه مدار به هم پیوسته هدایت می‌کرد: آمونیاک تحت فشار، بوتان و آب.

در بخشی از این سیستم، یک محفظه پر از بوتان (اواپراتور) قرار داشت که با بخار جدید (آمونیاک) درست بالای بوتان تزریق می شد و این کار اختلاف بالایی را ایجاد می کرد. این تبادل منجر به کاهش دمای جوش شده و با جوشاندن آب مایع، انرژی از محیط اطراف خارج  شده و طی این فرآیند محفظه سرد می‌شود. ایده یخچال انیشتین و زیلارد هرگز به یک محصول تجاری تبدیل نشد زیرا معرفی مبرد غیر سمی، فریون، در سال 1930 مقرون به صرفه تر به نظر می رسید.

Enlarge/ اقتباس شده از درخواست ثبت اختراع اینشتین و زیلارد.

 

منابع:

https://arstechnica.com/science/2023/01/future-refrigerators-could-use-ionocaloric-cooling/

به اشتراک بگذارید :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

011
مطالب مرتبط