İyonokalorik soğutma ile 25 derece fark! çevre dostu çözüm umut oldu

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'den araştırmacılar, iyonokalorik soğutma adını verdikleri yenilikçi bir yöntemle soğutma teknolojilerinde çığır açtı. 2023 yılında tanıtılan bu yöntem, geleneksel soğutma sistemlerinin çevreye verdiği zararı ortadan kaldırmayı hedefliyor. Bilim insanları, iyonokalorik soğutmanın enerji verimliliği, düşük maliyet ve çevre dostu özellikleriyle mevcut uygulamaların önüne geçebileceğini belirtiyor. Özellikle hidroflorokarbon (HFC) gazlarının kullanımını azaltma hedefiyle öne çıkan bu yeni sistem, iklim değişikliğiyle mücadelede kritik bir rol üstlenebilir.

Lawrence Berkeley Laboratuvarı: 'İyonokalorik döngüyle üç hedef bir arada'

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndan makine mühendisi Drew Lilley, iyonokalorik soğutma teknolojisinin soğutucuların çözülmemiş sorunlarına yanıt verdiğini vurguladı. Lilley, "Kimse, hem verimli çalışan, hem güvenli olan hem de çevreye zarar vermeyen bir alternatif ortaya koyamadı. İyonokalorik döngü, bu üç hedefi aynı anda karşılayabilir" dedi. Araştırma ekibi, iyonokalorik döngünün teorik modellemesini yaparak, bu yöntemin mevcut soğutucularla rekabet edebileceğini ve hatta onları geride bırakabileceğini gösterdi. Sistemin temelinde, bir akım yardımıyla iyonların hareket ettirilmesi ve maddenin erime noktasının değiştirilmesi yer alıyor. Bu sayede sıcaklıkta kontrollü değişimler sağlanabiliyor. Deneylerde, etilen karbonat üzerine iyot ve sodyum içeren bir tuz eklenerek, bir voltun altında uygulanan yükle 25 dereceye kadar sıcaklık farkı elde edildi. Bu değer, diğer kalorik teknolojilerin şu ana kadar başarabildiğinden daha yüksek bir performans anlamına geliyor. Ayrıca, kullanılan etilen karbonatın lityum iyon pillerde de tercih edilen bir madde olması ve karbon dioksit kullanılarak üretilmesi, sistemin küresel ısınma potansiyelini sıfırın altına çekebileceğini gösteriyor.

Çevre dostu soğutma: HFC'lere alternatif ve küresel ısınmaya karşı çözüm

Mevcut soğutma sistemleri büyük oranda buhar kompresyon teknolojisine ve yüksek küresel ısınma potansiyeline sahip HFC gazlarına dayanıyor. Ancak Kigali Değişikliği'ni imzalayan ülkeler, önümüzdeki 25 yıl içinde bu gazların üretim ve tüketimini en az yüzde 80 oranında azaltmayı taahhüt etti. Bu noktada, iyonokalorik soğutma teknolojisi, çevre dostu yapısıyla öne çıkıyor ve iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir alternatif olarak değerlendiriliyor. Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndan makine mühendisi Ravi Prasher, "Üç temel kriteri dengeliyoruz: soğutucunun küresel ısınma potansiyeli, enerji verimliliği ve ekipman maliyeti. İlk deneylerimizde, bu üç açıdan da umut verici sonuçlar elde ettik" ifadelerini kullandı. Araştırmacılar, farklı tuz kombinasyonlarını test ederek, alanın ısıyı en etkili biçimde çekmesini sağlayacak formülü bulmaya çalışıyor. 2025 yılında, uluslararası bir ekip, elektrik alanları ve membranlar kullanarak geri dönüştürülen nitrat bazlı tuzlarla çok daha verimli bir iyonokalorik sistem geliştirdi ve bu alandaki çalışmaları hızlandırdı. Prasher, "Bu, tamamen yeni bir termodinamik döngü. Farklı disiplinlerden unsurları bir araya getiren bu çerçevenin çalıştığını gösterdik. Şimdi, mühendislik zorluklarını aşmak için yeni malzeme ve tekniklerle denemeler yapıyoruz" diyerek, teknolojinin geleceğine dair umutlu olduklarını belirtti.