Systemy klimatyzacyjne, lodówki czy sprężarkowe pompy ciepła towarzyszą nam niemal wszędzie i na co dzień. O tych pierwszych i ostatnich szczególnie pamiętamy w upalny, letni dzień, kiedy chcemy się schłodzić w swoich domach. Warto jednak uzmysłowić sobie, że urządzenia te wymagają stosowania potencjalnie szkodliwych związków takich jak np. fluorowęglowodory czy amoniak.
Czytaj też: Klimatyzacja to przeżytek. Oto idealna alternatywa, która nie pochłania energii i nie wymaga serwisu
Zespół naukowców z Luksemburskiego Instytutu Nauki i Technologii wziął sobie za cel opracowanie takiego urządzenia chłodząco-grzewczego, które nie będzie musiało wykorzystywać płynnych czynników chłodniczych oraz sprężarki do ich skraplania. Na łamach czasopisma Science opisali swój wynalazek, którym jest pompa ciepła na materiał elektrokaloryczny.
Klimatyzacja zbudowana z materiałów elektrokalorycznych. Dzięki nim oszczędzimy środowisko
Badacze skonstruowali eksperymentalny prototyp ze specjalnej ceramiki o działaniu elektrokalorycznym – czytamy w informacji prasowej Nature. Materiał ten nagrzewa się pod wpływem działania pola elektrycznego. W warunkach przyłożonego pola o napięciu 10 woltów na mikrometr urządzenie potrafiło osiągnąć rozpiętość temperatur rzędu 20 kelwinów i maksymalną moc chłodzenia 4,2 W.
Czytaj też: Klimatyzacja nie musi tyle kosztować. Powstał zupełnie nowy sposób na chłodzenie mieszkań
Autorzy innowacyjnej pompy ciepła zwracają jednak uwagę na to, że ich urządzenie nie osiąga jeszcze doskonałej wydajności. W porównaniu z obecnymi sprężarkowymi pompami ciepła jest to bardzo niska wartość. Jak czytamy z artykułu, współczynnik wydajności osiąga 64 proc. sprawności Carnota (ang. Carnot’s efficiency), o ile energia jest odpowiednio odzyskiwana.
Czytaj też: Twoja klimatyzacja napędza globalne ocieplenie. W MIT mają pomysł, jak to zmienić
Skoro nie wydajność jest najważniejszą zaletą systemu, to co nią jest? Wspomniany już wcześniej brak konieczności stosowania czynników chłodniczych. Ponadto elektrokaloryczna pompa ciepła nie potrzebuje sprężarki w swojej pracy, a więc finalnie może mieć o wiele mniejsze rozmiary. Zaprezentowany prototyp autorstwa luksemburskich naukowców ma być obiecującą zapowiedzią dla przyszłej kariery urządzeń opartych na materiałach elektrokalorycznych. Przez badaczami jednak, jak widzimy, wciąż wiele pracy na ich udoskonaleniem.
