Geleneksel klimalar ve ısı pompaları, evleri ve binaları soğutmak veya ısıtmak için soğutucu gaz kullanır ve çevreye potansiyel zarar verir. Avrupalı bilim adamlarından oluşan bir ekip, sorunu seramikten yapılmış yeni deneysel malzemeler kullanarak çözmeye çalışıyor.
Yakın zamanda Science dergisinde yayınlanan bir çalışma, tehlikeli veya potansiyel olarak kirletici gazlar kullanmadan soğutma (veya ısıtma) görevlerini yerine getirmek üzere tasarlanmış bir klima teknolojisi olan yeni bir "elektrokalorik" malzemeyi tanımlamaktadır. Belvaux'daki Lüksemburg Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden bilim adamları, mevcut bir dizi tekniği birleştirerek, güçlü elektrokalorik etkiye sahip seramik bazlı yeni bir prototip geliştirdiler.
Malzemedeki elektriksel olarak dengesiz atomlar saç tarağındaki gibi tek bir yönde hizalanmaya zorlandığından, elektrokalorik sistem elektrik alanlarına maruz kaldığında ısınır. Entropi seviyeleri azalır ve hizalanan atomlar daha hızlı titreşmeye başlar, bu da sıcaklığın artmasına neden olur.
Yeni prototip, ekstra ısıyı gidermek için seramik benzeri malzemeden levhalar arasında akan bir sıvıyı kullanıyor. Elektrik alanı kapatılırsa, malzemenin ortam sıcaklığından soğuması ve akışkandan ısının alınmasıyla etki tersine döner. Ve sonra döngü yeniden başlayabilir.
Cambridge Üniversitesi'nden malzeme bilimcisi Neil Mathur, elektrokalorik prototipin "üstün performans" gösterdiğini belirtiyor . Yeni malzeme, bir buzdolabında veya klimada kullanıldığında, iç ortamı soğuk tutarken ısıyı binanın dışına dağıtmak için kullanılacak. Tersine, bir ısı pompası dış ortamı ısıyı alıp içeriye getirerek soğutacaktır.
Mevcut iklimlendirme sistemleri oldukça verimlidir ancak hidroflorokarbonlar veya amonyak gibi doğrudan ve dolaylı sera etkilerine sahip soğutucu maddelere ihtiyaç duyarlar. Elektrokalorik prototipin tehlikeli gazlara ihtiyacı yok ve kompresör ihtiyacını ortadan kaldırdığı için daha küçük, daha basit form faktörlerinde de üretilebiliyor.
Bazı dikkate değer yetenekler göstermesine rağmen prototip teknolojisi henüz ticarileşmeye hazır değil. Lüksemburglu bilim adamlarının, yeni malzemenin verimliliğini artırarak teknolojiyi daha da geliştirmeleri gerekiyor. Elektrokalorik ısı pompasını mevcut iklimlendirme sistemlerinde kullanılanlarla rekabetçi hale getirmek şu anda bir numaralı öncelikleri.
