10° Açık

Bilim insanları yeni ve daha yeterli soğutma usulü keşfetti

Ulusal Lawrence Berkeley Laboratuvarında (Berkeley Lab) çalışan araştırmacılar, bu temel kavramı yeni bir ısıtma ve soğutma yolu geliştirmek için uyguladı.
Teknoloji - Ocak 5, 2023 6:24 am A A

Bir kış fırtınasından evvel yola tuz dökülmesi, buzlanmanın gerçekleşeceği vakti değiştiriyor. Şimdiyse ABD Güç Bakanlığının Ulusal Lawrence Berkeley Laboratuvarında (Berkeley Lab) çalışan araştırmacılar, bu temel kavramı yeni bir ısıtma ve soğutma sistemi geliştirmek için uyguladı.

“İyonokalorik soğutma” biçiminde isimlendirdikleri sistem, iki hafta evvel Science bülteninde yayımlanan bir makalede tanım ediliyor.

YENİ SİSTEM ESKİSİNİN YERİNİ ALABİLİR

İyonokalorik soğutmada, bir husus hal değiştirdiği vakit (katı buzdan sıvı suya geçme gibi) güç ya da ısının saklanma yahut yayılma formundan faydalanılıyor. Bir husus eritilince, hususun etrafındaki ısı emiliyor ve unsur katılaştırılınca ısı yayılıyor. Bu iyonokalorik döngü, kelam konusu hal ve sıcaklık değişiminin tuzdan gelen iyon (elektrik yüklü atom yahut moleküller) akışı yoluyla değişmesine sebep oluyor.

Populer Science Türkçe’nin aktardığı çalışmaya nazaran araştırmacılar bu metodun, günün birinde tesirli bir ısıtma ve soğutma sağlayarak günümüzde kullanılan “buhar sıkıştırma” sistemlerinin yerini almasını ümit ediyor.

Evlerde kullanılan gücün yarısından fazlası ısıtma ve soğutmaya giderken, buhar sıkıştırma sistemlerinde soğutucu olarak yüksek global ısınma potansiyeli barındıran gazlar kullanılıyor. İyonokalorik soğutmayla bu üzere gazlar katı ve sıvı bileşenlerle değiştirilerek, kelam konusu gazların atmosfere kaçma tehlikesi ortadan kaldırılacak.

Berkeley Lab’de yüksek lisanslı araştırma vazifelisi ve Berkeley – California Üniversitesinde doktora adayı olup çalışmaya öncülük eden Drew Lilley, “Soğutucular çözülmemiş bir sorun” diyor. “Şimdiye kadar hiç kimse eşyaları soğutan, verimli çalışan, inançlı olan ve etrafa ziyan vermeyen alternatif bir tahlil geliştirmeyi başaramadı. İyonokalorik döngünün, uygun formda gerçeğe dönüştürülmesi halinde tüm bu gayeleri karşılayabilecek potansiyelde olduğunu düşünüyoruz.”

Kigali Değişikliğini kabul edenler üzere ülkelerin iklim değişimi gayelerini yerine getirmesi için günümüzde kullanılan soğutucuların yerini alacak bir tahlil bulunması gerekiyor (değişiklik, Ekim 2022’de ABD de dahil 145 taraf ile kabul edilmişti).

Yapılan bu mutabakatta, hidroflorokarbonların (HFC) üretim ve tüketiminin önümüzdeki 25 yıl boyunca en az yüzde 80 azaltılması kelamı veriliyor. Buzdolapları ve klimalarda yaygın formda bulunan güçlü sera gazları olan HFC’ler, ısıyı karbondioksitten binlerce kat daha tesirli halde hapsedebiliyor.

Yeni iyonokalorik döngü ise halihazırda geliştirilen öbür birkaç “kalorik” soğutma tipi ortasında. Ortalarında manyetizma, basınç, germe ve elektrik alanlarının yer aldığı farklı metotların kullanıldığı bu tekniklerde, katı hususlar manipüle edilerek ısıyı emmeleri yahut yaymaları sağlanıyor.

İyonokalorik soğutma, katıdan sıvıya olan hal değişimlerine yol açarken iyon kullanması sebebiyle başkalarından ayrılıyor. Sıvı kullanmak, maddeyi pompalanabilir hale getirerek ısıyı sisteme sokmayı yahut sistemden çıkarmayı kolaylaştırmak üzere ek bir yarar da sağlıyor. Katı halli soğutmada bu mevzuda zorluk çekiliyor.

Lilley ve Berkeley Lab Güç Teknolojileri Alanında araştırma vazifelisi ve UC Berkeley’da konuk makine mühendisliği profesörü olan makale eş müellifi Ravi Prasher, iyonokalorik döngünün altında yatan kuramı ortaya seriyor. Bilim insanlarının hesaplamalarına nazaran sistem, günümüzdeki sistemlerin birçoklarında bulunan gazlı soğutucuların verimliliğiyle rekabet etme ve hatta onları geride bırakma potansiyeli taşıyor.

Araştırmacılar tekniği deneysel biçimde de göstermişler. Lilley bu kapsamda iyodin ve sodyumun yanısıra lityum iyon pillerde yaygın kullanılan organik bir çözücü olan etilen karbonatı da kullanarak bir tuz oluşturmuş.

“Sadece GWP’si (küresel ısınma potansiyeli) sıfır olan değil, GWP’si de negatif olan soğutucular yapma potansiyeli var” diyor Lilley. “Etilen karbonat üzere bir gereç kullanmak aslında karbon negatif olabilir zira bunu üretirken karbondioksidi bir girdi olarak kullanıyorsunuz. Böylece karbon yakalama üzerinden CO2 kullanma fırsatımız oluyor.”

Sistem üzerinden akım geçtiğinde iyonlar hareket ederek, gerecin erime noktası değişiyor. Gereç eridiği vakit etrafından ısı çekiyor ve iyonlar kaldırıldığı vakit ise materyal katılaşarak ısıyı geri veriyor. Yapılan birinci deneyde, bir volttan düşük bir akım kullanılarak 25 derece Celsius’luk bir sıcaklık değişimi sağlanmış ki bu sıcaklık ölçüsü, başka kalorik formüllerle gösterilenlerden daha büyük.

Teknoloji - 6:24 am A A
BENZER HABERLER

YORUM BIRAK

YORUMLAR

Hiç yorum yapılmamış.