راهنماتو-به سیستم سرمایشی یونوکالوریک ionocaloric خوش‌آمد بگویید: این سیستم روشی نوین برای کاهشِ جیوه است که قابلیتِ جایگزین کردنِ روش‌های موجود با چیزی ایمن‌تر و دوستانه‌تر در قبالِ سیاره‌مان زمین را دارد.
راهنماتو نوشت، سیستم‌های سردسازیِ فعلی حرارت را از طریقِ یک نوع گاز از یک فضا دور می‌کنند و این گاز در فاصله‌ای دورتر از آن فضا منبسط و درنتیجه سرد می‌شود. این فرایند به‌همان‌اندازه‌ای که مؤثر است برای محیط‌زیست مخرب نیز هست؛ زیرا به‌خصوص برخی از گازهای استفاده‌شده در این فرایند با محیط‌زیست سازگار نیستند.
اما راه‌های بسیار بیش‌تری وجود دارد که بتوان یک ماده را مجبور به جذب و دفعِ انرژی گرمایی کرد. یک تکنیکِ جدید که توسط محققان در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی و دانشگاه کالیفرنیا در برکلیِ آمریکا انجام شده است، از روشی بهره می‌برد که براساسِ آن در زمانِ تغییرِ فازِ ماده، برای مثال وقتی یخِ جامد به آب مایع تبدیل می‌شود، انرژی ذخیره یا آزاد می‌شود.
با افزایش دمای یک قالب یخ، آن یخ ذوب می‌شود. آنچه که ممکن است به آسانی به چشمِ ما نیاید، آن است که فرایندِ ذوب شدن گرما را از محیط دریافت و محیط را به‌شکلی مؤثر خنک می‌کند.
یک روش برای ذوب کردنِ یخ بدونِ نیاز به بالابردنِ دمای محیط آن است که قدری ذره باردار، مثلِ یون‌ها، را به آن اضافه کنیم. پاشیدنِ یخ روی جاده‌ها برای پیش‌گیری از شکل‌گیری یخ یکی از رایج‌ترین مثال‌های این عمل است. چرخه یونوکالوریک نیز از نمک برای تغییرِ فازِ مایع و خنک کردنِ محیط استفاده می‌کند.
درو لیلی، مهندس مکانیک از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، می‌گوید: «چشم‌انداز سردکننده‌ها یک مشکلِ حل‌نشده است. هیچ‌کس تاکنون نتوانسته یک سیستم جایگزین معرفی کند که هم بتواند چیزها را به خوبی خنک کند؛ هم خیلی کارامد کار کند؛ هم ایمن باشد و هم به محیط‌زیست صدمه نزد. ما فکر می‌کنیم که چرخه یونوکالوریک اگر به‌خوبی فهمیده شود، می‌تواند همه این اهداف را برآورده سازد.»
محققان نظریه چرخه یونوکالوریک را مدل‌سازی کردند تا نشان دهند که این روش چگونه به شکلِ مؤثری می‌تواند با سردکننده‌های فعلی رقابت کند یا حتی آن‌ها را ارتقاء دهد.
این تیم هم‌چنین آزمایشی اجرا کرد و در آن از یخِ ساخته‌شده از ید و سدیم برای ذوب کردنِ کربناتِ اتیلن استفاده کرد. این ماده ارگانیکِ حلال در باتری‌های لیتیومی نیز به کار می‌رود و با استفاده از کربن‌دی‌اکسید به عنوان ورودی، تولید می‌شود. این روش نه‌تنها سیستمِ گرمایشی زمین را صفر بلکه آن را منفی می‌کند.
راوی پراشر، مهندس مکانیک، از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی می‌گوید: «سه چیز است که می‌خواهیم متعادل کنیم: سیستمِ گرمایشِ یخچال، بهره‌وریِ انرژی و هزینه تمام‌شده خودِ یخچال. داده‌های به‌دست آمده از تلاش‌های اولیه حاکی از موفقیت‌آمیز بودنِ هر سه هدف است.»
سیستم‌های فشرده‌سازیِ بخار در سیستم‌های فعلی سردکننده‌ها به گازهایی، مثلِ انواعی از هیدروفلئوروکربن‌ها، وابسته است که گرمایشِ زیادی تولید می‌کنند. اکنون محققان باید این تکنولوژی نوین را از آزمایشگاه خارج کرده و در سیستم‌های عملی به کار بگیرند. درنهایت، این سیستم‌ها می‌توانند برای گرمادهی نیز استفاده شوند.
پراشر می‌گوید: «ما یک چرخه ترمودینامیکی و چارچوبی جدید داریم که عناصر لازم را از رشته‌های مختلف کنار هم جمع کرده و ما اثبات کردیم که این سیستم کار می‌کند. اکنون وقتِ آن رسیده که این تکنولوژی را در ترکیب با مواد و تکنیک‌های دیگر به کار ببریم و مهندسی را به چالش بکشیم.»
دیدگاه شما چیست؟
دیدگاه ها