Tradicionalni klimatizacijski uređaji i dizalice topline koriste plin za hlađenje ili zagrijavanje domova i zgrada, donoseći potencijalnu štetu okolišu. Tim europskih znanstvenika pokušava riješiti problem korištenjem novih, eksperimentalnih materijala izrađenih od keramike.
Studija nedavno objavljena u Scienceu opisuje novi “elektrokalorični” materijal, tehnologiju klimatizacije dizajniranu da obavlja svoje dužnosti hlađenja (ili grijanja) bez upotrebe opasnih ili potencijalno zagađujućih plinova. Kombinacijom niza postojećih tehnika, znanstvenici s Luksemburškog instituta za znanost i tehnologiju u Belvauxu razvili su novi prototip temeljen na keramici sa snažnim elektrokalorijskim učinkom.
Elektrokalorični sustav se zagrijava kada je izložen električnim poljima, jer su električni neuravnoteženi atomi u materijalu prisiljeni poravnati se u jednom smjeru kao u češlju za kosu. Razine entropije se smanjuju, a poredani atomi počinju brže vibrirati, što dovodi do porasta temperature.
Novi prototip koristi tekućinu koja teče između ploča od materijala nalik keramici za uklanjanje dodatne topline. Ako se električno polje isključi, učinak je obrnut s materijalom koji postaje hladniji od temperature okoline i uklanja toplinu iz tekućine. A onda ciklus može ponovno započeti.
Elektrokalorični prototip pokazao je “superlativne performanse”, primjećuje znanstvenik za materijale Neil Mathur sa Sveučilišta u Cambridgeu . Kada bi se koristio u hladnjaku ili klimatizacijskom uređaju, novi bi se materijal koristio za raspršivanje topline izvan zgrade, dok bi unutarnje okruženje bilo hladno. Nasuprot tome, dizalica topline bi hladila vanjsko okruženje tako što bi iz njega izvlačila toplinu i dovodila je unutra.
Postojeći sustavi za klimatizaciju vrlo su učinkoviti, ali trebaju rashladna sredstva kao što su hidrofluorougljici ili amonijak, koji mogu imati izravne i neizravne efekte staklenika. Elektrokalorični prototip nema potrebe za opasnim plinovima, a također bi se mogao proizvoditi u manjim, jednostavnijim oblicima jer uklanja potrebu za kompresorom.
Unatoč tome što pokazuje neke izvanredne sposobnosti, tehnologija prototipa još nije spremna za komercijalizaciju. Luksemburški znanstvenici moraju dodatno poboljšati tehnologiju, povećavajući učinkovitost novog materijala. Učiniti elektrokaloričnu dizalicu topline konkurentnom onoj koja se koristi u postojećim klimatizacijskim sustavima trenutno im je prioritet broj jedan.
dizalica topline ili toplotna pumpa….