Bilim İnsanları Yeni İyonokalorik Soğutma Sistemi Keşfetti

TİGRİS HABER - Bilim insanları, çevre dostu soğutma teknolojileri geliştirme yolunda devrim niteliğinde bir buluşa imza atarak, iyonokalorik soğutma sistemini keşfetti. Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’den araştırmacılar, sıcaklığı düşürmenin yeni bir yolunu buldu.

Bu yenilik, geleneksel buhar sıkıştırma sistemlerine göre daha çevreci bir alternatif sunarak, hidroflorokarbonlar gibi yüksek küresel ısınma potansiyeline sahip gazların kullanımını azaltmayı hedefliyor. İyonokalorik soğutma sisteminin ticari sistemlere entegre edilmesiyle, buzdolapları bu yeni sistemle çalışabilir hale gelebilir.

Günümüzde yaygın olarak kullanılan soğutma sistemleri, ısıyı taşımak için ısıyı emip gaz haline gelen ve tekrar sıvı hale getirilen akışkanlar kullanır. Ancak bu akışkanlar, çevreye ciddi zarar verebilen yüksek GWP (Küresel Isınma Potansiyeli) kimyasallardan oluşmaktadır. İyonokalorik döngü olarak adlandırılan yeni yöntem ise farklı bir prensipten yararlanıyor: Maddenin faz değişimi sırasında enerjiyi depolama ve serbest bırakma özellikleri.

İyonokalorik döngü, maddenin erimesini sağlamak için iyonların eklenmesiyle çalışır. Kış aylarında yollara tuz dökülerek buzun erimesi sağlanırken, iyonokalorik sistemde de benzer bir prensiple iyon eklenerek bir sıvının faz değişimi sağlanıyor. Bu döngü, iyonların hareketini sağlayan bir akım kullanarak, maddenin erime noktasını değiştirebiliyor ve böylece sıcaklığı düzenleyebiliyor.

Berkeley Laboratuvarı’ndan makine mühendisi Drew Lilley, “Soğutma alanında çevreye zarar vermeyen, güvenli ve verimli bir çözüm geliştirilmedi” diyerek, iyonokalorik döngünün bu kriterlerin hepsini karşılama potansiyeli taşıdığına dikkat çekti.

1 Voltun Altında Sıcaklık Düşüşü
Araştırmacılar, iyonokalorik döngü sisteminin verimliliğini test etmek için sodyum ve iyot tuzlarından oluşan bir karışımla etilen karbonat adlı organik bir çözücüyü eriterek deneyler yaptılar. Elde edilen sonuçlarla, sıcaklık 25 dereceye kadar düşürüldü ve bu, sadece bir voltun altındaki enerjiyle sağlandı. Bu verimlilik, geleneksel yöntemlerin ötesine geçerek, daha az enerjiyle daha büyük sıcaklık değişimleri yaratabileceğini gösterdi.

İyonokalorik soğutma yönteminin bir başka avantajı da çevresel etkiye olan katkısıdır. Araştırmada kullanılan etilen karbonat, lityum-iyon pillerde de kullanılan ve karbondioksit kullanılarak üretilen bir çözücüdür. Bu sayede, sistemin küresel ısınma potansiyeli sıfırın altına çekilebiliyor, yani çevreye olumlu bir katkı sunabiliyor.

Geleneksel buhar sıkıştırma sistemleri genellikle yüksek GWP’ye sahip hidroflorokarbon gazlarını içerir. Kigali Değişikliği’ne imza atan ülkeler, bu gazların kullanımını önümüzdeki 25 yılda %80 azaltmayı taahhüt etmiştir. İyonokalorik soğutma, bu hedefe ulaşmada etkin bir rol oynayabilir.

Araştırma ekibinden Ravi Prasher, “Soğutucunun GWP’si, enerji verimliliği ve ekipman maliyeti arasında bir denge sağlamaya çalışıyoruz. İlk sonuçlarımız tüm bu kriterlerde umut verici” diyerek, gelecekte bu yöntemin hem soğutma hem de ısıtma amaçlı kullanılabileceğini belirtti.