Yeni geliştirilen bu yenilik, geleneksel buhar sıkıştırma sistemlerine kıyasla daha çevreci bir alternatif sunarak, hidroflorokarbonlar gibi yüksek küresel ısınma potansiyeline sahip gazların kullanımını azaltmayı hedefliyor. İyonokalorik soğutma sisteminin ticari uygulamalara entegre edilmesi durumunda, buzdolapları bu yeni sistemle çalışabilecek hale gelebilir.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan soğutma sistemleri, ısıyı taşımak için, ısıyı emip gaz haline gelen ve ardından sıvı hale dönen akışkanlar kullanmaktadır. Ancak bu akışkanlar, çevreye ciddi zarar verebilen yüksek küresel ısınma potansiyeline sahip kimyasallardan oluşmaktadır. İyonokalorik döngü olarak adlandırılan yeni yöntem, farklı bir prensipten yararlanarak maddenin faz değişimi sırasında enerjiyi depolama ve serbest bırakma özelliklerini kullanmaktadır.
İyonokalorik döngü, maddenin erimesini sağlamak için iyonların eklenmesi prensibine dayanmaktadır. Örneğin, kış aylarında yollara tuz dökülerek buzun erimesi sağlanır; benzer şekilde, iyonokalorik sistemde de iyon eklenerek bir sıvının faz değişimi sağlanmaktadır. Bu döngü, iyonların hareketini sağlayan bir akım kullanarak, maddenin erime noktasını değiştirebilmekte ve böylece sıcaklığı düzenleyebilmektedir.
Berkeley Laboratuvarı’ndan Makine Mühendisi Drew Lilley, Science Alert’te yayınlanan bir haberde, “Soğutma alanında çevreye zarar vermeyen, güvenli ve verimli bir çözüm geliştirilmedi” derken, iyonokalorik döngünün bu kriterlerin hepsini karşılama potansiyeli taşıdığına dikkat çekmiştir.
1 Voltun Altında Enerji ile 1 Derece Soğutma
Araştırmacılar, iyonokalorik döngü sisteminin verimliliğini test etmek amacıyla sodyum ve iyot tuzlarından oluşan bir karışımı etilen karbonat adlı organik bir çözücü ile eriterek deneyler gerçekleştirmiştir. Elde edilen sonuçlarda, sıcaklığın 25 dereceye kadar düşürüldüğü ve bu işlemin sadece bir voltun altındaki enerji ile sağlandığı gözlemlenmiştir. Bu verimlilik, geleneksel yöntemlerin ötesine geçerek, daha az enerji ile daha büyük sıcaklık değişimleri yaratabileceğini göstermektedir.
İyonokalorik soğutma yönteminin bir diğer önemli avantajı, çevresel etkisinin minimize edilmesidir. Araştırmada kullanılan etilen karbonat, aynı zamanda lityum-iyon pillerde de kullanılan ve karbondioksit kullanılarak üretilen bir çözücüdür. Bu sayede, sistemin küresel ısınma potansiyeli sıfırın altına çekilebilmekte ve böylece çevreye olumlu bir katkı sağlanabilmektedir.
Geleneksel buhar sıkıştırma sistemleri genellikle yüksek GWP’ye (Küresel Isınma Potansiyeli) sahip hidroflorokarbon gazlarını içermektedir. Kigali Değişikliği’ne imza atan ülkeler, bu gazların kullanımını önümüzdeki 25 yıl içinde %80 oranında azaltmayı taahhüt etmiş durumdadır. İyonokalorik soğutma ise 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 belirtmiştir.
Bu heyecan verici buluşun laboratuvardan çıkıp ticari sistemlere entegre edilmesi gerekmektedir. Çevre dostu bu yeni soğutma sisteminin dünya genelinde yaygın bir şekilde kullanılması, sera gazı salımını büyük ölçüde azaltabilir ve çevreye katkı sunabilir.
News
